Semtech LR2021 芯片重磅发布:以 LoRa Plus™技术重新定义物联网连接边界

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8月28日,在IOTE 2025国际物联网展会上,Semtech隆重举办2025 LoRa创新论坛,大会以“创新·连接·成就——赋能中国智能物联网变革”为主题,重磅发布新一代LoRa Plus™系列首款芯片LR2021。

这款芯片标志着LoRa技术正式进入第四代,不仅在传统低功耗远距离传输方面持续领先,更在多协议兼容、高速数据传输与人工智能边缘应用等方面实现跨越式突破,重新定义物联网连接的边界。

技术特性:多维度突破,构建全能连接底座

LR2021作为LoRa Plus系列的首款芯片,集成Semtech第四代LoRa知识产权,在技术层面实现多维度跨越,为物联网连接奠定强大基础。其核心技术特性首先体现在全场景网络覆盖上,不仅支持地面网络,还能接入非地面网络(NTN),兼容亚千兆赫、2.4GHz ISM频段以及授权S波段的地面和卫星通信,无论是城市密集环境还是偏远荒野区域,都能实现稳定连接,解决传统物联网在极端场景下“连不上、传不远”的痛点。

在协议兼容性方面,LR2021展现出极强的灵活性。它具备多物理层兼容性,集成第三方协议栈后,可支持Amazon Sidewalk、Meshtastic、W-MBUS、Wi-SUN FSK和Z-Wave等多种低功耗无线协议。这意味着一款芯片能适配不同行业、不同场景的协议需求,无需为特定协议单独设计硬件,极大简化了物联网设备的研发流程,降低了跨场景应用的技术门槛。

调制方式的丰富性进一步拓展了其应用边界。LR2021支持高达2.6Mbps的快速远距离通信(FLRC)、高达200kbps的LoRa、FSK、OOK、O-QPSK和LR-FHSS调制方式。从低速、低功耗的传感器数据传输,到高速的音频流、图像传输,不同速率需求的场景都能被满足,填补了传统LoRa技术在高速数据传输领域的空白,让物联网设备既能“长续航”,又能“快传输”。

此外,在硬件设计上,LR2021采用单无开关前端设计,支持多区域运行,通过单一SKU设计即可实现全球多区域部署,避免了企业为不同区域单独设计产品的麻烦,显著降低了生产与物流成本。同时,其发射功率范围覆盖+22dBm至-10dBm,能效达到同类最佳水平;多扩频因子(SF)接收器在SF12/125kHz下LoRa灵敏度最佳可达-142dBm,还改进了信道活动检测(CAD)功能,进一步提升了信号接收的稳定性与效率。更值得关注的是,它提高了频率偏移容限,无需额外配备温度补偿晶体振荡器(TCXO)和大型热缓解装置,有效降低了物料清单成本与PCB面积,让物联网设备设计更小巧、更经济。

Semtech领导纷纷登台分享新一代LoRa技术及方案

Semtech LoRa生态系统高级总监|LoRa联盟董事会主席Olivier Beaujard(上排左1)、Semtech产品营销高级总监Shahar Feldman(上排左2)、Semtech技术产品管理总监Blaise Paratte(上排右1)、Semtech亚太区销售副总裁Mike Wong(下排)

性能优势:平衡功耗与速率,适配AI时代需求

在物联网领域,功耗与速率往往是一对难以平衡的矛盾体,而LR2021通过技术创新,实现了二者的高效协同,完美适配AI驱动的边缘设备需求。对于AI边缘设备而言,既要长期稳定运行以采集海量数据,又要能快速传输数据以支持实时分析决策,LR2021的低功耗特性与高速率优势恰好满足这一核心诉求。

其低功耗表现尤为突出,仅需小型电池就能支持设备运行多年。以智慧农业中的土壤监测传感器为例,搭载LR2021的传感器可长期埋于地下,无需频繁更换电池,减少了维护成本与人力投入。同时,在高速传输模式下,它依然能保持出色的能效,即便传输音频、图像等大容量数据,也不会过度消耗电量,解决了传统高速传输技术“耗电快”的问题。

链路预算与效率的优化,进一步强化了其性能竞争力。出色的链路预算让信号传输距离更远、穿透能力更强,在复杂的工业厂房、高层建筑或偏远山区等场景中,依然能保持稳定连接。比如在工业物联网中,设备分布在厂房各个角落,部分区域信号遮挡严重,LR2021凭借强大的链路预算,可实现设备与网关的稳定通信,确保生产数据实时上传,为工业自动化提供可靠的数据支撑。

此外,LR2021还保持了与前代LoRa设备的向后兼容性,能与LoRaWAN®无缝对接。这意味着已部署的LoRa设备无需大规模替换,即可接入搭载LR2021的新系统,企业在升级技术时无需承担高昂的旧设备淘汰成本,降低了技术迭代的门槛,保障了前期投资的有效性。

方案设计:聚焦场景化,赋能多领域创新应用

Semtech围绕LR2021打造了场景化解决方案,深入工业物联网与供应链、卫星物联网通信、工业自动化、农业与环境监测、医疗健康与智能建筑等关键领域,将技术优势转化为实际应用价值,推动各行业数字化转型。

在工业物联网与供应链领域,LR2021的多协议支持与高速传输能力大显身手。工业场景中,不同设备可能采用不同协议,如W-MBUS用于智能仪表、Wi-SUN FSK用于工业控制,LR2021可同时适配这些协议,实现设备间的数据互通。在供应链管理中,货物追踪设备需要实时传输位置信息与状态数据,其高速FLRC模式能快速上传货物图像、温湿度等信息,结合低功耗特性,可支持长期的货物全程追踪,提升供应链的透明度与管理效率。

卫星物联网通信是LR2021的另一大应用亮点。它支持卫星通信网络,可用于偏远地区的资产追踪、环境监测等场景。例如在海洋航运中,船舶上的传感器可通过LR2021连接卫星,实时传输航行数据、货物状态等信息,即便在远离陆地、无地面网络覆盖的海域,也能确保数据不中断,保障航运安全与货物管理精准性。

在农业与环境监测方面,LR2021助力实现精准农业与智能监测。搭载该芯片的土壤传感器可长期监测土壤湿度、养分等数据,低功耗特性使其无需频繁维护;高速传输能力则可支持无人机巡检图像的快速回传,农户或监测人员通过这些数据能精准掌握农田情况,科学调控灌溉、施肥,减少资源浪费,提升农作物产量。同时,在冰川监测、森林火灾预警等环境监测场景中,LR2021的远距离传输与低功耗优势,可确保监测设备在恶劣环境下长期稳定工作,及时传递危险信号,为环境保护与灾害防控提供支持。

医疗健康与智能建筑领域也因LR2021的应用迎来新变革。在医疗健康场景中,可穿戴设备搭载LR2021后,能实时传输患者的心率、血压等生理数据,低功耗特性保障设备长期续航,高速传输则确保数据及时送达医护人员,为远程监护与紧急救援提供保障。在智能建筑中,LR2021支持的多协议可适配照明、安防、空调等不同系统的设备,实现建筑内设备的智能联动;其高灵敏度的信号接收能力,即便在建筑内复杂的结构环境下,也能确保设备间通信稳定,提升建筑的智能化管理水平与能源利用效率。

重塑边界:从连接万物到智能互联

从传统LPWAN技术到LoRa Plus™系列芯片,Semtech不仅是在升级一款产品,更是在重新定义物联网连接的边界。传统LPWAN技术受限于速率、协议兼容性等因素,往往只能满足单一场景的连接需求,各场景间形成“数据孤岛”,难以实现大规模、跨领域的智能互联。而LR2021的出现,打破了这些限制。

在连接范围上,它实现了从地面到卫星的全空间覆盖,无论是城市、乡村,还是海洋、荒野,都不再是物联网连接的“盲区”,真正做到“万物皆可连”。在数据传输上,它填补了低速与高速之间的空白,既能支持低速率、低功耗的传感器数据传输,又能实现高速率的音频、图像传输,让物联网设备不仅能“感知”,还能“高清呈现”,为AI分析、实时决策提供充足的数据支撑。

在生态协同上,LR2021的多协议支持打破了不同协议生态间的壁垒,不同行业、不同场景的设备可基于同一芯片实现互联互通,推动物联网生态从“碎片化”走向“一体化”。这种生态协同能力,不仅降低了企业的应用成本,更能激发跨行业创新,比如工业与农业的设备可通过统一的连接方案实现数据共享,为智慧农业提供工业级的精准控制技术,为工业生产提供农业领域的环境监测数据,实现跨界融合发展。

Semtech LoRa Plus™系列芯片的发布,标志着物联网连接进入新的时代。它不再局限于“连接”这一基础功能,而是通过技术突破,为物联网赋予“智能”“协同”“高效”的新属性,推动物联网从“连接万物”向“智能互联”跨越,重新定义了物联网连接的边界,为中国智能物联网变革提供了强大的技术支撑,也为全球物联网发展开辟了新的方向。未来,随着LoRa技术的持续演进与生态的不断完善,必将有更多创新应用涌现,推动各行业数字化转型迈向更深层次。

责编: 邓文标
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