当前，AI与物联网的融合正在释放巨大的潜力，推动全球范围内的智能化和数字化转型。而LoRa技术凭借其低功耗、远距离、抗干扰强、低成本及开放生态等核心优势，已成为物联网领域低功耗广域网（LPWAN）的关键技术之一，且在智慧城市、农业、工业等领域实现规模化应用。
2025年3月，Semtech公司推出了第四代LoRa®技术核心产品——LoRa Plus™LR2021收发器。作为LoRa Plus™系列的首款芯片，LR2021代表了LoRa技术在数据速率、网络容量、灵活性和全球覆盖能力方面的重大飞跃。
在近日的2025 LoRa创新论坛上，Semtech全面详细分享了LoRa Plus™LR2021技术优势和创新点，以及展示了这款产品在智能制造、智慧城市和智能农业中等具体应用，同时探讨了其在中国AI-IoT革命中的潜力。
Semtech亚太区销售副总裁Mike Wong
正如Semtech亚太区销售副总裁Mike Wong在致辞中所强调的那样，开放合作、技术创新、生态共建是推动LoRa技术生态及物联网行业发展的关键。作为LoRa联盟的创始成员，Semtech最新产品LR2021的问世，不仅是LoRa技术的一次重大迭代，更是其生态系统应对物联网（IoT）市场日益复杂化、多元化需求的关键战略布局。
AI-IoT亟需革命性连接解决方案
随着AI技术的突破性进展，基于机器学习的状态监测模型正从实验室研究走向大规模应用落地，成为推动制造业、能源、交通等领域智能化转型的核心引擎。而机器学习和AI正通过提升检测精度、实现预测性维护、优化运维决策，彻底改变传统状态监测检测模式。
Semtech产品营销高级总监Shahar Feldman
Semtech产品营销高级总监Shahar Feldman表示，目前物联网最重要的驱动因素之一是机器学习和AI正在改变我们对设备的监测检测的做法，“最近的一些技术创新表现，主要体现在AI和机器学习的功能被引入到端侧设备，特别是受电池限制的设备。”他介绍，一些解决方案提供商也试图去提升这些监测设备的服务质量、效率，以实现此前无法实现的服务功能，但挑战在于这些设备需要丰富的数据。
Shahar Feldman指出，根据行业研究机构的分析数据，包括异常检测、预测性维护、语音控制和关键词识别、声音/图像等在内的需求越来越多，甚至所有的行业对监测解决方案的需求呈现出指数级的增长。他例举了深圳的一个工厂月度巡检的应用案例，以展示CBM（状态监测）传感器价值所在：通过使用CBM传感器去连续地分析震动的模式，可对异常情况进行AI预处理与分析，节省维护成本高达40%，宕机时间减少50%以上。
当然，在这一趋势下，AI-IOT也将面临更大的挑战，同时更需要革命性的连接解决方案。Shahar Feldman表示，“过去，IoT系统主要依赖于简单传感器发送少量数据，如温度仅需2字节、运动状态只需1字节即可完成传输。然而，随着技术的发展和应用场景的拓展，当前AI应用对数据的需求显著增加，要求传输和接收更丰富、复杂的数据类型。比如，音频片段的传输量可达10至100KB，图像数据则需要50至500KB，而AI模型的大小更是达到了1至10MB。”
他认为，这些变化不仅对网络带宽提出了更高要求，还对数据处理能力、存储空间以及能耗管理等方面带来了新的挑战。为了应对这一转变，新一代IoT技术必须具备更强的数据处理能力和更高的传输效率，以支持AI算法在边缘设备上的实时运行，从而实现更加智能化、高效化的物联网应用。
然而，在物联网（IoT）领域，不同通信技术之间的“连接性差距”显著影响着AI-Powered IoT应用的实现。Shahar Feldman介绍，传统LoRa技术虽然具有出色的覆盖范围和低功耗优势，但其50 kbps的数据速率对于AI应用来说过于缓慢，难以满足实时数据传输的需求。而相比之下，蜂窝技术如4G/5G提供了10+ Mbps的高数据速率和良好的覆盖范围，但其高功耗和高昂的成本使其在大规模部署中面临挑战。Wi-Fi和BLE技术则分别提供100+ Mbps和2 Mbps的数据速率，适用于短距离通信场景，但由于覆盖范围有限且功耗较高，在广域网中的应用受到限制。
Shahar Feldman认为，LoRa Plus™技术完美填补了这一空白，其不仅具备2.6 Mbps的高速数据传输能力，还保持了优秀的覆盖范围和低功耗特性，同时在成本效益上表现出色，成为支持AI应用的理想选择。
此外，Shahar Feldman特别提到了AI-IoT市场巨大的增长潜力和广阔的应用前景。相关数据显示，全球范围内，AI-IoT市场规模预计从2025年的110亿美元激增至2033年的480亿美元，年复合增长率（CAGR）高达20%。在中国，IoT市场同样呈现出爆发式增长态势，预计从2024年的72亿美元增长到2030年的220亿美元，同样保持20%的年复合增长率。
LR2021：物联网领域的“瑞士军刀”
作为LoRa技术标准的制定者，Semtech公司LoRa®无线IC产品组合以其低功耗、长距离和优化的总拥有成本（TCO）而著称，已在全球范围内安装超过4.5亿个设备。该产品线涵盖了多种应用场景，包括网关、传感器和追踪器等关键组件。整个LoRa生态系统由云服务、LoRa®技术、LoRaWAN®标准和低功耗无线通信共同支撑，为物联网应用提供了强大而灵活的解决方案。
其中，LoRa Plus™作为第四代LoRa IP的代表，支持高数据速率FLRC，并兼容常见的低功耗无线协议，为传感器应用带来更强大的性能。在本次论坛上，Shahar Feldman特别介绍了Semtech推出的LoRa Plus™ LR2021收发器。该产品创新点之一在于多协议兼容性，其在集成第三方协议栈后，能兼容多种低功耗无线协议，包括Amazon Sidewalk、Meshtastic、W-MBUS、Wi-SUN FSK和Z-Wave，使其在各种物联网应用中展现出卓越的灵活性和适应性。
LoRa Plus™ LR2021收发器
LR2021还具有更高速数据传输能力，其原生支持高达2.6 Mbps数据速率的FLRC调制技术，同时保持长距离传输能力。这一专为边缘AI工作负载设计，满足了现代物联网应用对高速数据传输的需求，足以满足音频流和图像传输等新兴物联网应用的需求。
基于第四代LoRa®技术，LR2021还是一款先进的多物理层（multi-PHY）解决方案，支持亚千兆赫、2.4 GHz ISM频段以及授权S频段的地面和卫星通信网络。这使得在偏远地区（如海洋、沙漠）或无地面网络覆盖的场景中，设备可通过卫星直连实现定位和数据回传。
此外，LR2021收发器设计还与前代LoRa设备保持向后兼容，确保了超过4.5亿台已部署LoRa设备的向后兼容性，从而保护了现有投资并简化了升级过程。Shahar Feldman表示，“这意味着新的产品解决方案，完全可以兼容已经部署的前几代LoRa技术和相关设备，同时增加了AI技术以及高达2.6 Mbps数据速率的支持。”
LR2021另外一个突出特点是采用单SKU、多区域设计，可以实现全球部署，适配不同地区的频段和监管要求，从而显著降低物料清单（BOM）成本。对此，Shahar Feldman认为，“单一SKU在全球各区域的支持，就可以让规模经济效益做到更好。”
对于LR2021整体优势和未来应用前景，Shahar Feldman甚至将其比作物联网领域的“瑞士军刀”，“它可以实现全球最佳的距离和功耗的比值，可以适用于面向智慧家庭、智慧城市等不同规模的应用。”
在接受《电子工程专辑》采访时，Shahar Feldman表示，“一个技术不可能解决我们所有的问题，不同的应用可能有不同的技术要求，所以也需要不同的技术协议。”而第四代LoRa®技术在低功耗、远距离传输、多协议兼容、高速数据传输与人工智能边缘应用等方面的优势，正好解决了未来物联网兼容性、碎片化的需求。
从LR2021看LoRa生态系统演进
值得一提的是，LoRa生态系统以其开放性和合作共赢的模式吸引了全球数百家企业参与。LoRa联盟作为推动标准化的核心组织，其制定的LoRaWAN®协议已被国际电信联盟（ITU-T）正式批准为全球通信标准。这为LoRa技术的全球互操作性和大规模部署扫清了“障碍”。
Semtech LoRa生态系统高级总监、LoRa联盟董事会主席Olivier Beaujard
Semtech LoRa生态系统高级总监、LoRa联盟董事会主席Olivier Beaujard认为，“一个强大的生态系统是新技术得以广泛应用的关键。”他介绍，过去十多年，LoRa生态系统逐渐壮大，在全球范围内拥有400多个核心联盟成员，覆盖芯片、模组、网关、终端设备及云服务等全产业链环节，形成了一个以技术标准为核心、企业协同为驱动的全球化生态网络。
同时，Olivier Beaujard也介绍，基于LoRa技术的设备在全球范围内的部署量快速增长，包括公有网、私有网、社区网，可以满足不同网络层级的需求。截至2025年5月，全球已部署超过4.5亿个搭载LoRa芯片的终端节点，LoRa技术在LPWAN领域的领导地位稳固。
他也例举了LoRa技术在欧洲、美国、中国等各大区域的典型应用案例，包括在德国汉堡洪水内涝监测、奥地利滑雪胜地冰川监控、中国智慧农业土壤条件监测、美国星巴克店铺资产监测等。
Olivier Beaujard非常看好LoRa技术在中国市场的应用前景。他表示，“针对中国这样一个重要的市场，LoRaWAN未来演进方向将会去倾听中国市场的声音和需求。”
Olivier Beaujard也介绍，尽管目前LoRa生态中的中国企业还不算很多，但基于中国强大的制造业以及旺盛的出海需求，对LoRa技术和标准将产生非常大的需求，特别是加入LoRa联盟可获取技术标准、生态资源、市场渠道三重优势。“最重要的是，加入LoRa联盟，可以获得我们在监管方面的支持。因为我们使用的是这种无需授权的频段，将为中国企业出海提供监管便利”。
当然，除了联盟诸多优势之外，LoRa技术也在不断演进与迭代。特别是LR2021的发布不仅是技术上的革新，更是对整个LoRa生态系统未来发展方向的引领和赋能，且正在加速与其他前沿技术的融合。其中，最典型的融合趋势是：
一是LoRa +卫星通信：通过原生支持S波段，LoRa设备能够直连卫星，解决了地面网络覆盖的盲区问题。这对于远洋运输、偏远地区的农业资产监控、野生动物追踪、跨境物流等领域具有革命性意义。在本次论坛上，国电高科产品总监郝丽也例举了LoRa+卫星物联技术在森林防火监测、远程放牧、石油管道泄露监测等应用场景中的应用案例。
二是LoRa+高速率传输：FLRC技术的引入，使LoRa不再局限于传输几十或几百字节的简单传感器数据。它为需要传输更大规模数据的应用，如关键基础设施的快照图像、设备故障时的日志文件、智能建筑中的语音指令片段等，提供了可行的低功耗广域连接方案。
三是LoRa+AI/边缘计算：LR2021的低功耗和高性能，使其成为承载边缘AI应用的理想无线电平台。未来的智能传感器将不仅是数据的采集者，更是数据的分析者和决策者。比如，一个基于LR2021的声学传感器，可以在本地通过AI模型识别出玻璃破碎或枪声等特定事件，然后仅将报警信息通过LoRaWAN网络发出，而非持续传输原始音频数据，实现了效率和功耗的极致优化。
未来，在LR2021等新一代技术的推动下，LoRa的应用前景将呈现出“存量深化”和“增量爆发”两大趋势。其中，该产品将在智慧城市、智慧农业、工业物联网等现有核心领域实现深化应用，同时也将在全球无缝资产追踪与物流、低功耗多媒体物联网、广域环境监测与灾害预警等新兴应用领域实现快速覆盖与增长。
可以说，Semtech LoRa Plus™ LR2021收发器的推出，远不止是一次技术参数的刷新，其将作为一把“钥匙”，为LoRa生态系统打开了通往全球覆盖、更高带宽和边缘智能的新大门。同时，LR2021通过把陆地与卫星通信无缝集成，以及传统低速传感与高速数据传输相结合，将重新定义低功耗广域网络的可能性。
