在全球變暖、環(huán)境污染與生物多樣性下降的生態(tài)危機(jī)下，發(fā)展科技的目的已不僅僅在于為各行各業(yè)提質(zhì)增效，還在于促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展。

LoRaWAN作為一種面向大規(guī)模部署應(yīng)用的低功耗IoT通信技術(shù)，正憑借著低功耗、遠(yuǎn)距離、大規(guī)模連接和低部署成本等特性，成為連接人類(lèi)社會(huì)與自然生態(tài)的重要“溝通橋梁”。

這座“溝通橋梁”不僅能將自然環(huán)境中原本難以察覺(jué)、零散分布的生態(tài)變化持續(xù)轉(zhuǎn)化為可采集與分析的數(shù)據(jù)形態(tài)，使森林、河流、濕地與野生生物“開(kāi)口說(shuō)話(huà)”，還能幫助管理者在廣袤、偏遠(yuǎn)、環(huán)境惡劣的區(qū)域中長(zhǎng)期、穩(wěn)定地獲取生態(tài)數(shù)據(jù)，為構(gòu)建“少干預(yù)、多感知、重決策”的新型人與自然關(guān)系提供堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)。

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)，如何促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展？

例如， 在偏遠(yuǎn)的山區(qū)森林區(qū)域 ，由于地形復(fù)雜、植被茂密、通信與供電基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，傳統(tǒng)生態(tài)監(jiān)測(cè)手段往往依賴(lài)人工巡查或高功耗通信設(shè)備，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、連續(xù)、精細(xì)化的環(huán)境感知與生態(tài)保護(hù)管理。

而通過(guò)在林區(qū)內(nèi)適當(dāng)部署集成LoRaWAN模塊的溫濕度、火情與水文等多類(lèi)型的低功耗傳感器及其少量LoRa網(wǎng)關(guān)，不僅能在不破壞生態(tài)環(huán)境、無(wú)需頻繁人工干預(yù)的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)森林生態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的長(zhǎng)期、穩(wěn)定監(jiān)測(cè)，還能有效降低人為活動(dòng)對(duì)自然生態(tài)的干擾，為森林防火、生態(tài)修復(fù)與科學(xué)決策提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。

在瀕危動(dòng)物保護(hù)方面 ，由于保護(hù)對(duì)象多分布于人跡罕至的自然保護(hù)區(qū)或生態(tài)敏感區(qū)域，活動(dòng)范圍廣、行為模式復(fù)雜，且傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方式高度依賴(lài)人工跟蹤、紅外相機(jī)或高功耗定位設(shè)備，往往存在監(jiān)測(cè)周期短、數(shù)據(jù)碎片化、對(duì)動(dòng)物行為干擾較大等問(wèn)題。

而通過(guò)在關(guān)鍵棲息地、活動(dòng)路徑及個(gè)體佩戴設(shè)備中部署集成 LoRaWAN 模塊的定位、行為與環(huán)境感知終端，并結(jié)合少量LoRa網(wǎng)關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)回傳，就可在盡量減少人為干預(yù)的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)瀕危動(dòng)物活動(dòng)軌跡、棲息環(huán)境變化及種群動(dòng)態(tài)的長(zhǎng)期、連續(xù)監(jiān)測(cè)，為物種保護(hù)評(píng)估、棲息地管理與保護(hù)策略制定提供科學(xué)、可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

RFM6601，部署LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的通信基礎(chǔ)

值得一提的是，在具體的落地應(yīng)用中，LoRaWAN模塊是否真正“可用、耐用、好用”，很大程度上取決于其底層硬件參數(shù)能否與真實(shí)環(huán)境需求相匹配，一款高性能的LoRaWAN模塊，不僅可以提供穩(wěn)定的遠(yuǎn)距離通信能力，還能在功耗控制、環(huán)境適應(yīng)性與系統(tǒng)集成度等方面滿(mǎn)足LoRaWAN終端設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行的需求。

例如，華普微自主研發(fā)的RFM6601就是一款高性能的LoRaWAN模塊，它集成了通用微控制器和射頻單元，包括射頻收發(fā)器，調(diào)制解調(diào)器和一個(gè)48 MHz 主頻、采用32位Arm China STAR-MC1處理器的MCU，具備遠(yuǎn)距離、低功耗、低成本、廣覆蓋等優(yōu)異特性，可滿(mǎn)足搭建各種大型LPWAN網(wǎng)絡(luò)的核心通信需求。

__首先，RFM6601可實(shí)現(xiàn)-138dBm的超強(qiáng)接收靈敏度，這意味著即使在極弱信號(hào)條件下，設(shè)備依然能夠可靠接收數(shù)據(jù)。__在自然保護(hù)區(qū)、荒野、戈壁或海岸等開(kāi)闊卻基礎(chǔ)設(shè)施稀缺的場(chǎng)景中，高接收靈敏度可以顯著拉長(zhǎng)通信距離，減少網(wǎng)關(guān)部署數(shù)量，從而降低對(duì)環(huán)境的物理干擾。這一特性尤其適用于野生動(dòng)物遷徙監(jiān)測(cè)、森林火險(xiǎn)感知以及大范圍生態(tài)監(jiān)測(cè)等需要“少節(jié)點(diǎn)、廣覆蓋”的應(yīng)用模式。

__其次，RFM6601具備多頻段兼容能力，可根據(jù)不同國(guó)家和地區(qū)的無(wú)線電法規(guī)進(jìn)行靈活配置。__對(duì)于跨國(guó)自然保護(hù)項(xiàng)目、國(guó)際科研合作或多區(qū)域部署的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)而言，無(wú)需因頻段差異而重新設(shè)計(jì)硬件，有助于縮短項(xiàng)目周期并降低整體成本。

此外，RFM6601的接收電流僅為10mA，發(fā)射電流也可控制在108mA@22dBm（3.3V）的水平，這種低功耗特性非常符合LoRaWAN“低頻通信、事件觸發(fā)”的設(shè)計(jì)理念。在野外場(chǎng)景中，這意味著傳感器和追蹤設(shè)備可以以年為單位運(yùn)行，而無(wú)需頻繁更換電池，從根本上提升系統(tǒng)的可持續(xù)性和可靠性。

審核編輯 黃宇