■ 导  读

以Semtech的LoRa器件为代表的设备已被广泛应用于超级马拉松参赛者的安全监测之中,并在实际案例中成功为一些突发情况保驾护航。

马拉松赛作为最具挑战性的赛事之一,近年来在世界各地都广受欢迎,特别是我国每年举办的马拉松场次、媒体曝光量、民众关注度和参赛人数等都在不断增长。2019年,全国共举办马拉松规模赛事多达1828场,2020年受疫情影响,多数马拉松比赛被迫暂停。如今,随着国内疫情得到有力控制,我国马拉松赛事又开始逐步恢复。

然而，5月23日,一起突如其来的事故却犹如冷水浇头,甘肃一场山地马拉松赛遭遇极端天气,最终造成21人遇难,死亡率高达12．2%,国内马拉松圈的顶尖选手也因此而丧生,成为马拉松史上最为惨烈的单次比赛。此次事件的发生,也引起了各界对于马拉松产业的关注。

马拉松赛事往往需要在室外进行大范围的活动,外加运动本身对于运动员的超高要求,风险程度不可谓不高。那么,在万物互联的今天,各种智能设备层出不穷,是否有一种方法可以帮助提高马拉松赛事的安全性?答案是肯定的。

事实上,以Semtech的LoRa器件为代表的设备已被广泛应用于超级马拉松参赛者的安全监测之中,并在实际案例中成功为一些突发情况保驾护航。

LoRa技术在马拉松赛事中的使用优势

LoRa是LPWAN通信技术中极具代表性技术,全称为远距离无线电(Long Range Radio),其原本也是基于FSK通信的原理,但它是一种创新的线性调频扩频的物理层调制技术(Chirp Spread Spectrum,CSS),最早由法国几位年轻人创立的一家创业公司Cycleo推出。

2012年,全球领先的半导体产品及解决方案供应商Semtech收购了这家法国公司,将这一种调制技术与其深厚的射频和混合信号芯片技术相结合,推出了具有低功耗、长距离和高灵活性的系列芯片,并取名“LoRa”。

基于LoRa协议,国际LoRa联盟推出了无线连接的标准技术——LoRaWAN,该标准技术的推出助推了LoRa技术进行大规模的组网。目前,中国也有多家企业在推动LoRaWAN技术的发展。

由于LoRa所具备的传输距离远、低功耗、组网灵活等诸多优势特性都与物联网碎片化、低成本、大连接的需求不谋而合,故而被广泛应用于物联网各个垂直行业中。与同类技术相比,LoRa可提供更长的通信距离以及更低的功耗,其电池使用寿命可长达10-20 年,成本也仅为蜂窝网络传感器的1/5。

基于这些特点,对于室外超级马拉松等应用而言,LoRa具备四大独到优势:

广覆盖。与传统FSK技术相比,LoRa很好地平衡了速率和灵敏度之间的关系,灵敏度更接近香农极限定理,打破了传统FSK窄带系统的实施极限。因此,LoRa技术可以使用少量网关即可实现对整个赛事区域的无死角覆盖。如果比赛区域缺乏运营商的网络覆盖,那么使用LoRa覆盖几乎就是最佳选择

抗干扰。LoRa采用了扩频技术,可以在噪声之下最高20dB还能正常接收,能够容忍更强的突发性随机干扰。这些超强的抗噪特性,也可保证运动员的数据的稳定上传。

低功耗。在相同速率下,执行周期侦听(WOR)时,LoRa的电池续航时间是FSK的3到4倍,从而保障了运动员使用的手环、报警器或追踪器时的低功耗,从而带来超长的待机时间。

易于部署。由于LoRa在国内工作于ISM频段,且LoRaWAN网关协议为网关协作,其部署简单,成本很低,可以根据需求进行部署

由此可见,LoRa技术已经能够在技术层面实现马拉松赛事的安全保障。事实上,在实际落地中,Semtech也已经与多家客户进行合作,并将其应用至多场国际高水平超级马拉松赛事当中。

LoRa技术已成功为超级马拉松保驾护航

意大利一年一度的Tor des Géants超级马拉松赛是世界上最具挑战性的赛事之一,参赛者要在150个小时以内的时间里跑完330公里的路程,其中海拔高度有变化的路段超过24000米,参赛者要每天24小时在其中连续跑几天,每次间隙休息最多只有20分钟。

对于运动员而言,黑暗、疲劳、寒冷和海拔高差都是非常危险的因素,要应对这种比赛,不但要有极高水平的训练,最重要的是要有确保参赛者安全的设备。

面对这一情况,全球低功率广域网络的创新者Everynet就利用基于Semtech的LoRa器件和LoRaWAN标准所具备的定位和追踪功能,连续多年在Tor des Géants超长距离马拉松比赛中监测参赛者的安全。

据了解,通过基于LoRaWAN的网络连接,Everynet能够简单而有效地为整个Tor des Géants区域提供网络覆盖,其中包括复杂的地形,而无需额外的大规模网络基础设施。同时,将LoRaWAN标准强大的网络覆盖功能与可靠的追踪传感器相结合,可为赛事组织者提供准确、一致、实时的数据,以保障参赛者的安全,并有助于确保赛事的成功举办。

不仅如此,Everynet还开发了基于LoRaWAN标准的应用程序,可以在数百公里内实时追踪大约900名参赛者,为赛事工作人员提供准确的数据,以防止参赛者受伤和迷路。对于参赛者而言,由于为每位参赛者都配备了一个基于LoRaWAN技术的传感器,即使在蜂窝网络无法接入或无法覆盖的地方,也能持续监测运动员的位置,其一旦遇到特殊情况,即可通过按钮报警来迅速做出反应,从而保障参赛者的安全和赛事的成功举办。

在2019年的比赛中,一名运动员由于寒冷和脱水导致身体不适,在赛场边缘停留了一段时间。幸运的是,赛事工作人员通过该运动员所携带的追踪器报告了这一异常情况,随即被高效的救援队及时救出,并转移到急救室。

由此可见,基于Semtech的LoRa器件和LoRaWAN标准可以在很多场景中实现灵活和多样化的应用,并在国际马拉松赛事中得到成功运用,取得了不错成果。在未来,这些技术或能在更多赛事场景取得落地,从而保障更多参赛者的安全。

物联网智库 原创