走近LoRa之一：深入了解物联网，从LoRa开始

只看该作者 · 2018-3-13 09:57

本帖最后由 lanvee 于 2018-3-19 09:33 编辑

走近LoRa之一：深入了解物联网，从LoRa开始

物联网连接存在挑战，催生LPWAN

目前物联网连接的应用场合存在几个痛点：①通信距离，大部分设备布局在复杂的建筑环境或者人员稀少的地方，传统无线技术难以穿透或者抵达；②电池供电，很多物联网应用场合并没有持续电力供应的条件，比如地磁传感器、自来水表。

主流无线通信方式对比

物联网应用中的无线技术，除运营商广域网的GPRS、3G/4G以外，还有局域网短距离的ZigBee、Wi-Fi、蓝牙。虽然这些无线技术本身已经成熟，但是优缺点也都非常明显，长距离和低功耗两者之间只能二选一。LPWA (Low Power Wide Area) 低功耗广域技术在这个背景下应运而生，专为远距离、低带宽、低功耗、大量连接的物联网应用而设计。LPWA目前也包含多种技术，如LoRa、Sigfox、Weightless和NB-IoT等，其中LoRa从2013年开始进入中国，如今，LoRa早已在各种应用场景落地生花。因此，这个3月就让我们一起来了解LoRa。

LoRa让距离与功耗不再是问题

LoRa是一种相比经典FSK技术覆盖半径增加3-5倍的增强无线传输技术，LoRa调制解调技术在不改变发射功率的前提下，明显提升了无线传输距离（即增加链路预算，或者接收灵敏度）。

LoRa vs FSK在密集城市环境下的传输距离

LoRaWAN™ 是一种异步的基于ALOHA的协议，也就是说节点可以根据具体应用场景需求进行或长或短的睡眠，而GPRS、3G/4G同步协议的节点必须定期地联网同步，这减少电池寿命第一推手。GSMA对不同LPWA低功耗广域技术进行了比较，LoRaWAN™ 比其他蜂窝技术有3到5倍的功耗优势。

LoRa在覆盖和功耗均表现优秀

LoRa适用于哪些应用场景？

LoRa最突出的特点就是长距离，突破以前需要中继才能解决的覆盖场景，或者同时要求功耗很低，需要电池供电。比如：①无线抄表，比如：电表、水表、气表、热表等；②缓慢变化物理量（温度、水压、PM2.5、地磁感应器）超低功耗传感器；③无线报警器（烟雾探测器、热释红外）；④远程I/O控制器（灯光控制、空调控制）；⑤无线RS-485/Modbus转换器。

LoRa相对经典FSK 433MHz技术相比有什么独特优势？

①通信距离：距离增加3-5倍这是最直观的感受，原来433MHz小无线产品难以覆盖的死角，LoRa可以完全覆盖，这是用户遇到433MHz通信不可靠的终极解决方案；②LoRa解调技术可在噪声下仍可正确解调数据，并且灵敏度甚至可以达到的-148dBm；③LoRa Modem本身具有优异的抗干扰特性，而且支持自动随机跳频通信，以抵抗瞬间干扰的可能。相比传统433MHz芯片定频通信来说，不但可靠性提高，而且对频点占用时间少，对外界干扰更少，意味着对通信信道使用更加合理。

LoRa无线通信网关通信频率是否授权？

根据国家工信部文件《信部无[2005]423号》，LoRaWAN™可以免费使用微功率无线通信频率范围：470-510MHz，但必须满足以下条件：①射频发射功率EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 有效全向辐射功率) 要小于50mW(或者+17dBm)；②发射持续时间不能超过5000ms。附注：具体法规请咨询中国无线电管理局SRRC。

下一期，我们将会着重介绍NB-IoT与LoRa如何互补，共同完善物联网的网络层。