LoRa-20是一種基于LoRa擴頻技術的低功耗遠距離的無線數(shù)據透明傳輸產品。該產品采用24VDC供電或USB端口供電方式，支持工業(yè)RS232、RS485端口升級擴展為無線通訊，安裝方便，擁有多種組網方式，使用簡單。
在數(shù)字化轉型的過程中，很多中小型企業(yè)面臨著一些很現(xiàn)實的問題：
1. 數(shù)字化升級要停產施工布線，停工造成經濟損失，很多企業(yè)無法承受。
2. 制造業(yè)很多現(xiàn)場對環(huán)境要求很高（如食品、醫(yī)療、生活用品等），系統(tǒng)改造過程中會打破原有的衛(wèi)生系統(tǒng)。
3. 部分環(huán)境惡劣的制造現(xiàn)場普通線纜無法長時間可靠工作，需要特種線束。布線成本會很高。
那么無線通訊在一些場景就很好的解決了這些問題?；诮?0年來的工業(yè)安全技術基礎，上海辰竹儀表有限公司（以下簡稱“辰竹”）開發(fā)了工業(yè)級無線通訊產品LoRa-20，抗干擾能力強，通訊穩(wěn)定，緊湊結構，在工業(yè)場景應用有著極大的優(yōu)勢。
圖1：LoRa-20產品示意
LoRa-20產品有著多種組網方式，靈活運用于各種工業(yè)場景。
圖2：LoRa-20產品組網方式
案例介紹：某食品加工生產車間數(shù)字化升級
背景介紹
某食品加工廠有著先進的機器人，十分好的生產線。但產線上的工人依然是手寫的看板，他的任務、要加工的東西、還是手寫。出于提高生產效率，保障生產安全，提高食品質量的需要，要對生產線進行數(shù)字化改造升級，將40個控制系統(tǒng)中PLC的生產數(shù)據進行收集，在數(shù)據調度中心進行統(tǒng)一生產管理。
圖3：原車間管理情況
目前存在以下難點：
l 柜內空間布局已經飽和，空間十分狹小。
l 傳統(tǒng)的收集數(shù)據方法需要大量布線，會造成衛(wèi)生問題，同時需要產線長時間停工以便于施工，會造成經濟損失。
l 生產線會經常進行衛(wèi)生大清洗，消毒。地面經常在潮濕狀態(tài)，因此為了布線的安全，需要的成本會很高。
l 生產線離數(shù)據調度中心較遠（直線距離約80米），40個控制柜又比較分散，也會大大增加布線成本。
具體改造需求如下：
l 數(shù)據調度主動發(fā)送報文給每臺設備，采用ModbusRTU通訊協(xié)議的形式將數(shù)據全部收集
l 單臺設備的數(shù)據采集頻率最快的需要250ms（數(shù)據長度14個字）
l 單臺設備的數(shù)據采集頻率最慢的需要1小時（數(shù)據長度66個字）
l 上位機做好歷史數(shù)據存儲和報警
解決方案
根據現(xiàn)場特點：布線困難，控制柜較為分散，控制柜之間間隔較遠?？紤]采用辰竹無線LoRa-20通訊模塊安裝在每個控制柜內的PLC邊上，并和PLC進行RS485連接，使40臺PLC通過40臺LoRa-20進行分頻段無線星形組網，在管理中心（與車間距離約80米）通過三臺LoRa-20中心節(jié)點進行數(shù)據的管理。系統(tǒng)構成及布局見下圖：
圖4： 數(shù)字化改造無線升級示意圖
圖5 生產線控制柜組網情況
產生的經濟效益
1. 避免停產損失（在產線日常維護時間間隙即可完成無線擴展設備的安裝）
2. 節(jié)省施工成本（無需布線，走線）
3. 數(shù)字化改造后，管理中心可以實時獲取產線生產數(shù)據，結合實時訂單管理系統(tǒng)，有效調節(jié)產能，提高生產效率，縮短產品交貨期
#知識點#
LoRa無線通訊技術：在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠，實現(xiàn)了低功耗和遠距離的統(tǒng)一，它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3-5倍。
LoRa技術特征：工作頻段：全球開放的ISM 頻段 包括433、470、868、915 MH等
l 調試方式：基于擴頻技術，線性調制擴頻（CSS）的一個變種，具有前向糾錯能力
l 發(fā)射功率：≤20dBm
l 接收靈敏度：-130dBm（業(yè)界最高）
l 通訊速率：10~20kbps（低速）
