STM32WL最近獲得了對Acklio的SCHC嵌入式庫的支持，使工程師能夠從LoRa網絡上新的壓縮和IP端到端通信中受益。意法半導體授權合作伙伴提供基于意法半導體首款帶LoRa收發器的MCU和基于STM32超低功耗器件的分立解決方案的參考方案。例如，它可以在NUCLEO-WL55JC，B-L072Z-LRWAN1發現套件和帶有支持LoRa的盾牌的NUCLEO-L476RG上運行。

開發人員可以申請免費的評估許可證，該許可證涵蓋單個 IP 網絡中多達 50 臺設備。該技術依賴于IETF標準，確保其大規模采用和支持，同時提供定制實施的能力。因此，該解決方案克服了低功耗廣域網固有的一些挑戰。

低功耗廣域網 （LPWAN） 背后的挑戰

為什么物聯網使用不同的互聯網技術？

雖然物聯網的名字來自改變世界的網絡，但物聯網并不總是依賴于傳統的互聯網協議。例如，用戶數據報協議（UDP）無處不在，被無數應用程序使用。但是，對于具有巨大計算和內存限制的低功耗設備，它并不是首選解決方案。微控制器有UDP實現，但開發人員不會使用它們來連接數千個傳感器。因此，開發人員使用需要較少內存或計算吞吐量的協議。問題在于，這些技術并不總是提供使互聯網如此實用的機會，例如每個設備的IP。

什么是LoRaWAN和SCHC上的IPv6？

為了克服這些挑戰，LoRa聯盟最近推出了基于LoRaWAN的IPv6。顧名思義， 它使物聯網產品能夠獲得 IPv6 地址，以促進安全通信并通過 LoRa 網絡享受 IP 數據包的實用性。此外，基于LoRaWAN的IPv6指定了一種稱為SCSC（發音為“chic”）的壓縮和分段技術。最近由IETF定義， 它縮小了有效載荷和標頭，如果它們大于LoRaWAN的MTU，則可以分解消息.SCHC 通過定義反映大多數包外觀的上下文和框架來工作。因此，發送方可以省略大量標頭數據，因為它可以由接收方從上下文中重建。

提高 LoRaWAN 效率的解決方案

SCHC如何比較？

通過具有低功耗設備的網絡壓縮信息的想法并不新鮮。然而， 有人可能會問為什么 LoRa 聯盟選擇了 SCHC.比利時根特大學的研究人員發表了一篇論文1在2019年，這回答了這個問題。在其中，作者將SCHC與6LoWPAN壓縮和分段機制進行了比較，并得出結論，SCHC需要“更少的內存”，并使用“在標頭開銷，可靠性和交換的數據包總數方面為LPWAN設備使用更合適的壓縮和分段機制”。

Acklio在STM32上的實現

開發人員面臨的挑戰是實現 SCHC。該標準定義了主要規范，但集成到應用程序中則完全是另一回事。因此，Acklio提供了一個運行在STM32上的SCHC嵌入式庫，甚至提供了通過DLMS/COSEM對智能電表應用壓縮的能力。事實上，根據智能能源國際的說法，DLSM / COSEM是“最廣泛接受的公用事業儀表數據交換國際標準”。用最簡單的術語來說，DLSM（設備語言消息規范）塑造消息，COSEM（能量計量的 COmpanion 規范）定義其中的內容。它實現了設備之間的互操作性，并為行業提供了標準。

Acklio的STM32設備庫可以壓縮IPv6 / UDP標頭和DLMS包裝器，以提供高達90%的減少和75%的數據包本身壓縮。因此，智能電表需要傳輸更少的數據，從而減少其網絡使用量并縮短系統保持清醒所需的時間。它還提高了設計的可持續性。更低的能源和數據要求也意味著更少的維護和更長的單個電池的使用壽命。為了幫助開發人員入門，Acklio提供了一個DLMS Gurux服務器，客戶端應用程序和示例代碼。此外，使用STM32WL，這是第一款帶有嵌入式LoRa收發器的MCU，可以幫助減少物料清單并簡化設計。

審核編輯：郭婷