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  LoRa是LPWAN通信技術(shù)中的一種，是美國(guó)Semtech公司采用和推廣的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無(wú)線傳輸方案。這一方案改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，為用戶提供一種簡(jiǎn)單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長(zhǎng)電池壽命、大容量的系統(tǒng)，進(jìn)而擴(kuò)展傳感網(wǎng)絡(luò)。廈門計(jì)訊小編整理了一些LORA的知識(shí)詳解。

  1.) 什么是LoRa調(diào)制？

  LoRa (Long Range，遠(yuǎn)距離)是一種調(diào)制技術(shù)，與同類技術(shù)相比，提供更長(zhǎng)的通信距離。調(diào)制是基于擴(kuò)頻技術(shù)，線性調(diào)制擴(kuò)頻(CSS)的一個(gè)變種，具有前向糾錯(cuò)(FEC)。

  LoRa顯著地提高了接受靈敏度，與其他擴(kuò)頻技術(shù)一樣，使用了整個(gè)信道帶寬廣播一個(gè)信號(hào)，從而使信道噪聲和由于使用低成本晶振而引起頻率偏移的不敏感性更健壯。

  LoRa可以調(diào)制信號(hào)19.5dB低于底噪聲，而大多數(shù)頻移鍵控(FSK)在底噪聲上需要一個(gè)8-10dB的信號(hào)功率才可以正確調(diào)制。LoRa調(diào)制是物理層(PHY)，可為不同協(xié)議和不同網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)所用-Mesh、Star、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)等等。

  2.) 什么是LoRaWAN？

  LoRa調(diào)制是PHY，LoRaWAN是MAC協(xié)議，用于大容量遠(yuǎn)距離低功耗的星型網(wǎng)絡(luò)，LoRa聯(lián)盟正在對(duì)低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。

  LoRaWAN協(xié)議針對(duì)低功耗、電池供電的傳感器進(jìn)行了優(yōu)化，包括了不同級(jí)別的終端節(jié)點(diǎn)以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)延遲和電池壽命間的平衡關(guān)系。它是完全雙向的，由安全專家構(gòu)建確保了可靠性和安全性。

  LoRaWAN架構(gòu)還可輕松定位移動(dòng)目標(biāo)用于資產(chǎn)跟蹤，這是物聯(lián)網(wǎng)增長(zhǎng)量最快的應(yīng)用。主要的電信運(yùn)營(yíng)商正在將LoRaWAN部署為全國(guó)網(wǎng)絡(luò)，LoRa聯(lián)盟正在標(biāo)準(zhǔn)化LoRaWAN以確保不同的國(guó)家網(wǎng)絡(luò)是可以互操作的。

  3.) 什么是LoRa網(wǎng)關(guān)？

  LoRa網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)用于遠(yuǎn)距離星型架構(gòu)，并運(yùn)用在LoRaWAN系統(tǒng)中。他們是多信道、多調(diào)制收發(fā)、可多信道同時(shí)解調(diào)、由于LoRa的特性甚至可以同一信道上同時(shí)多信號(hào)解調(diào)。網(wǎng)關(guān)使用不同于終端節(jié)點(diǎn)的RF器件，具有更高的容量，作為一個(gè)透明橋在終端設(shè)備和中心網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器間中繼消息。

  網(wǎng)關(guān)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)IP連接連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，終端設(shè)備使用單跳的無(wú)線通信到一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)。所有終端節(jié)點(diǎn)的通信一般都是雙向的，但還支持如組播功能操作，軟件升級(jí)，無(wú)線傳輸或其他大批量發(fā)布消息，這樣就減少了無(wú)線通信時(shí)間。根據(jù)要求的容量和安裝位置(家庭或塔)，有不同的網(wǎng)關(guān)版本。

  4) LoRaWAN數(shù)據(jù)速率是多少？

  對(duì)于LoRa來(lái)說(shuō)，LoRaWAN數(shù)據(jù)速率范圍在0.3kbps到11kbps之間，歐洲地區(qū)GFSK數(shù)據(jù)速率是50kbps。在北美地區(qū)，由于FCC限制最小數(shù)據(jù)速率是0.9kbps。為使終端設(shè)備的電池壽命和總體網(wǎng)絡(luò)容量最大化，LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過(guò)自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率(ADR)算法對(duì)每個(gè)終端設(shè)備數(shù)據(jù)速率和RF輸出分別進(jìn)行管理。

  ADR對(duì)于高性能網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，具有了可擴(kuò)展性。在基礎(chǔ)設(shè)施方面，以最小的投資部署一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)需要增加容量時(shí)，就部署更多的網(wǎng)關(guān)，ADR將會(huì)使數(shù)據(jù)速率更高，可將網(wǎng)絡(luò)容量擴(kuò)展6到8倍。

  5.) LoRa技術(shù)與SIGFOX，NWave的區(qū)別在哪里？

  總的來(lái)說(shuō)，LoRa技術(shù)采用的是一種擴(kuò)頻技術(shù);SIGFOX公司使用窄帶BPSK調(diào)制技術(shù);NWave公司使用Weightless標(biāo)準(zhǔn)，與SIGFOX公司使用的技術(shù)較為相似。想要了解詳細(xì)參數(shù)，可在菜單干貨數(shù)據(jù)欄查看“LPWAN技術(shù)比較”。

  目前使用超窄帶技術(shù)的公司可供選擇的收發(fā)器芯片較多，而LoRa僅能使用Semtech提供的芯片。

  6.）LoRa集中器是什么？

  網(wǎng)關(guān)和集中器這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)都有在使用，但在LoRa系統(tǒng)中他們是等效的部件。在其他行業(yè)里，網(wǎng)關(guān)和集中器的定義意味著不同的部件。

  7.）LoRa處理干擾怎么樣？

  LoRa調(diào)制解調(diào)器對(duì)同信道GMSK干擾抑制可達(dá)19.5dB，或換句話說(shuō)，它可以接受低于干擾信號(hào)或底噪聲的信號(hào)19.5dB。因?yàn)閾碛羞@么強(qiáng)的抗干擾性，所以LoRaTM調(diào)制系統(tǒng)不僅可以用于頻譜使用率較高的頻段，也可以用于混合通訊網(wǎng)絡(luò)，以便在網(wǎng)絡(luò)中原有的調(diào)制方案失敗時(shí)擴(kuò)大覆蓋范圍。

  8.）LoRa數(shù)據(jù)數(shù)率是多少？

  LoRaWAN定義了一組特定的數(shù)據(jù)速率，但終端芯片或PHY是可以有多種選項(xiàng)。SX1272支持?jǐn)?shù)據(jù)速率從0.3到37.5kbps，SX1276支持0.018到37.5kbps。

  9.)什么是LoRa終端節(jié)點(diǎn)或點(diǎn)？

  LoRa終端節(jié)點(diǎn)是LoRa網(wǎng)絡(luò)的部分，進(jìn)行感應(yīng)或控制。他們?cè)谶h(yuǎn)程電池供電。這些終端節(jié)點(diǎn)使用LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與LoRa網(wǎng)關(guān)(集中器或基站)建立通信。

  10.)什么是自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率(ADR)？

  ADR是一種方法，改變實(shí)際的數(shù)據(jù)速率以確?？煽康臄?shù)據(jù)包傳送，最優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)性能，容量的規(guī)模。例如，靠近于網(wǎng)關(guān)的節(jié)點(diǎn)使用較高的數(shù)據(jù)速率(縮短傳輸時(shí)間)和較低的輸出功率。只有在鏈路預(yù)算非常邊緣的節(jié)點(diǎn)才使用最低的數(shù)據(jù)速率和最大的輸出功率。

  ADR方法可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的變化，支持變化的路徑損耗。為使終端設(shè)備的電池壽命和總體網(wǎng)絡(luò)容量最大化，LoRa網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施通過(guò)實(shí)現(xiàn)ADR對(duì)每個(gè)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)速率和RF輸出分別進(jìn)行管理。