為何“LoRa”的出鏡率會(huì)如此之高？

　　LoRa基于物理層或無(wú)線調(diào)制，創(chuàng)建長(zhǎng)距離通信連接，基于CSS調(diào)制技術(shù)(ChirpSpreadSpectrum)的LoRa與傳統(tǒng)技術(shù)相比FSK技術(shù)，可以大大提高通信范圍，而且，CSS該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于軍事和空間通信，具有傳輸距離長(zhǎng)、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。

　　LoRaWAN是為L(zhǎng)oRa遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了一套通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。它是一種媒體訪問(wèn)控制器(MAC)層協(xié)議。LoRaWAN充當(dāng)整個(gè)過(guò)程MAC的功能，而LoRa調(diào)制充當(dāng)物理層。

　　簡(jiǎn)單地說(shuō)，單個(gè)網(wǎng)關(guān)或基站可以覆蓋整個(gè)城市或數(shù)百平方公里，這也取決于使用位置的環(huán)境和干擾，但LoRa和LoRaWAN與其他標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)相比，它有更好的鏈路預(yù)算，它通常使用db表示是決定指定環(huán)境傳輸范圍的關(guān)鍵因素。

　　在偏遠(yuǎn)地區(qū)，如果沒(méi)有，NB-IoT信號(hào)更適合使用LORA的。比如高原地區(qū)的牛羊定位管理，養(yǎng)牦?；蚺苌截i?；蛘呶锫?lián)網(wǎng)設(shè)備密集的地方，LORA也會(huì)比NB更便宜。如智慧社區(qū)、智慧園區(qū)等。

　　最常見(jiàn)的局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式是形狀組網(wǎng)。

　　星狀組網(wǎng)是由中心節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)組成。如上圖，中間的黑色圈就是中心節(jié)點(diǎn)，外部的小圓圈屬于終端節(jié)點(diǎn)。

　　中心節(jié)點(diǎn)：就相當(dāng)?shù)囊粋€(gè)網(wǎng)關(guān)，也是數(shù)據(jù)的處理中心。

　　終點(diǎn)節(jié)點(diǎn)：就相當(dāng)于探測(cè)器配件，諸如遙控器，無(wú)線門(mén)磁，煙感，燃?xì)馓綔y(cè)器等。

　　LoRa的設(shè)備特點(diǎn)

　　傳輸距離遠(yuǎn)，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上優(yōu)質(zhì)的LoRa產(chǎn)品，傳輸距離能達(dá)到：5Km-20km;幾百到幾十kbps，速率越低傳輸距離越長(zhǎng)。

　　低功耗&成本低，LoRa模塊解決了無(wú)線應(yīng)用在超長(zhǎng)的距離上也能實(shí)現(xiàn)超低功耗。同時(shí)LoRa具有容量大的特點(diǎn)，一個(gè)LoRa網(wǎng)關(guān)可以連接上千上萬(wàn)個(gè)LoRa節(jié)點(diǎn)，大大節(jié)省了模塊及布線成本，得到大面積的普及和應(yīng)用。

　　靈敏度高，LoRa的調(diào)制技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行獨(dú)有的頻譜擴(kuò)寬處理，在等同的數(shù)據(jù)速率條件下，它的擴(kuò)頻調(diào)制方式可以獲得比傳統(tǒng)FSK調(diào)制方式高8-10dB的靈敏度。接收靈敏度的提高，可應(yīng)用在遠(yuǎn)距離傳輸及可靠性要求極高的場(chǎng)合。

　　調(diào)制方式先進(jìn)

　　基于擴(kuò)頻技術(shù)，直接序列擴(kuò)頻，具有前向糾錯(cuò)能力。LoRa之所以功耗比NB-IoT低，是因?yàn)闃O少發(fā)射數(shù)據(jù)。

　　就像兩個(gè)人相距100米站著，你對(duì)別人喊話的時(shí)候要扯著嗓子吼，聽(tīng)的時(shí)候只需要靜靜地聽(tīng)，喊話的肯定比聽(tīng)話的累多了。

　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸也一樣，發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候比接收數(shù)據(jù)的時(shí)候功耗大得多。例如LoRa發(fā)射的工作電流超過(guò)100mA，接收的工作電流僅10mA。

　　這里講的發(fā)射和接收，不只是數(shù)據(jù)的上行和下行，還包括了“心跳包”內(nèi)部的上行和下行。

　　NB就像兩個(gè)人對(duì)話：一人說(shuō)“告訴你一件事情，xxx”，另一人回答“好的，我聽(tīng)到了”。雙方都在說(shuō)話(發(fā)射數(shù)據(jù))。

　　而LoRa就像兩個(gè)人約定好時(shí)間，一人說(shuō)“告訴你一件事情，xxx”，另一人只聽(tīng)，但不吭聲。

　　NB-IoT和2G 4G一樣，是設(shè)備端主動(dòng)去詢問(wèn)基站，問(wèn)“我在線，你有沒(méi)有需要發(fā)給我的數(shù)據(jù)?”這個(gè)過(guò)程中就需要設(shè)備端發(fā)射數(shù)據(jù)出去。

　　而LoRa不需要這一步，LoRa會(huì)和基站約定一個(gè)時(shí)間窗口，時(shí)間一到，基站只管說(shuō)，終端只管聽(tīng)。這就是LoRa功耗低的核心原因。

　　雙方都約定“10分鐘后”開(kāi)始溝通，雙方各自的手表準(zhǔn)不準(zhǔn)，就很關(guān)鍵了。于是LoRa終端和基站需要定期“矯正時(shí)間”，(通過(guò)beacon)。

　　基站“講話”了，終端有沒(méi)有“聽(tīng)到”?如果基站需要知道終端有沒(méi)有收到下行信息，就需要終端上行一個(gè)反饋信息。

　　這些技術(shù)細(xì)節(jié)網(wǎng)上資料很多，就不贅述了。

　　LoRa的工作模式和NB-IoT類似。

　　LoRa Class-A，等同于NB-IoT PSM模式。物聯(lián)網(wǎng)終端要主動(dòng)發(fā)消息給基站，基站才能找得到終端，并且下發(fā)控制指令。

　　Class-A 終端發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)候才能接收

　　LoRa Class-B，等同于NB-IoT的eDRX模式。物聯(lián)網(wǎng)終端隔一小段時(shí)間聯(lián)系一次基站，此時(shí)基站才能找得到終端，并下發(fā)控制指令。

　　LoRa Class-C，等同于NB-IoT的DRX模式或socket長(zhǎng)連接。物聯(lián)網(wǎng)終端和基站之間一直保持緊密聯(lián)系，基站隨時(shí)都能給終端下發(fā)控制指令。

　　Class-C 終端隨時(shí)都可以接收，功耗大

　　不需要實(shí)時(shí)控制終端設(shè)備的，選擇Class-A。省電，一節(jié)電池能用幾年。例如智能水表、燃?xì)獗?、智能井蓋、智能垃圾箱等

　　需要實(shí)時(shí)控制終端設(shè)備的，且延遲幾十秒也無(wú)所謂的，選擇Class-B。省電和控制兩個(gè)方面取個(gè)均衡。一節(jié)電池也能用半年。例如路燈控制、牛羊定位器、農(nóng)林大棚控制等。

　　需要實(shí)時(shí)控制終端設(shè)備，且對(duì)延遲要求比較高的，選擇Class-C，老老實(shí)實(shí)接電源吧。話說(shuō)這種情況也不是LoRa的主打應(yīng)用場(chǎng)景，用得很少。

　　LoRaWan現(xiàn)在已經(jīng)很成熟了，從傳輸模塊到基站到LoRa云服務(wù)一整套可以打包獲取。

　　LoRa的終端節(jié)點(diǎn)可以是各種設(shè)備，比如LoRa網(wǎng)關(guān)、LoRa閥門(mén)控制器、LoRa數(shù)傳模塊、LoRa測(cè)控終端、LoRa無(wú)線采集模塊等，共同構(gòu)建基于LoRa通訊的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

　　開(kāi)發(fā)者只需要用MCU掛載LoRa傳輸模塊，就可以通過(guò)LoRa云服務(wù)器收取MCU的上行數(shù)據(jù)、下發(fā)控制指令。

　　和NB-IoT幾乎一模一樣：MCU掛載NB模塊，從運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)器收取MCU的上行數(shù)據(jù)、下發(fā)控制指令。兩者的區(qū)別：LoRa需要自己買基站、NB需要自己去買sim卡。

　　LoRa應(yīng)用

　　LoRa設(shè)備和LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供了卓越的功能，例如遠(yuǎn)程、低功耗和安全數(shù)據(jù)傳輸。該技術(shù)被公共、私有或混合網(wǎng)絡(luò)所利用，并提供比蜂窩網(wǎng)絡(luò)更大的范圍。部署可以輕松集成到現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施中，并支持低成本電池供電的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。