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Lora無線技術原理

作者:南京精靈智控科技有限公司 瀏覽: 發表時間:2022-02-24 15:19:11

一、LoRa無線技術簡介


LoRa是一種基于擴頻技術的遠距離無線傳輸技術,其實也是是諸多LPWAN通信技術中的一種, ***早由美國Semtech公司采用和推廣。這一方案為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、低功耗無線通信手段。目前,LoRa 主要在ISM頻段運行,主要包括433、868、915 MHz等。
LoRa是物理層或無線調制用于建立長距離通信鏈路。許多傳統的無線系統使用頻移鍵控(FSK)調制作為物理層,因為它是一種實現低功耗的非常有效的調 制。LoRa?是基于線性調頻擴頻調制,它保持了像FSK調制相同的低功耗特性,但明顯地增加了通信距離。線性擴頻已在軍事和空間通信領域使用了數十年, 由于其可以實現長通信距離和干擾的魯棒性,但是LoRa?是***個用于商業用途的低 成本實現。

LoRa?的優勢在于技術方面的長距離能力。單個網關或基站可以覆蓋整個城市或數百平方公里范圍。在一個給定的位置,距離在很大程度上取決于環境或障礙 物,但LoRa?和LoRaWAN?有一個鏈路預算優于其他任何標準化的通信技術。鏈路預算,通常用分貝(dB為單位)表示,是在給定的環境中決定距離的 主要因素。



二、LoRa無線網絡構成


LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、Server和云四部分組成。應用數據可雙向傳輸。

LoRa聯盟LoRa聯盟是2015年3月Semtech牽頭成立的一個開放的、非盈利的組織,發起成員還有法國Actility,中國AUGTEK和荷蘭皇家電信kpn等企業。不到一年時間,聯盟已經發展成員公司150余家,其中不乏IBM、思科、法國Orange等重量級產商。產業鏈(終端硬件產商、芯片產商、模塊網關產商、軟件廠商、系統集成商、網絡運營商)中的每一環均有大量的企業,這種技術的開放性,競爭與合作的充分性都促使了LoRa的快速發展與生態繁盛。


三、LoRa網絡架構及原理


在網狀網絡中,個別終端節點轉發其他節點的信息,以增加網絡的通信距離和網絡區域規模大小。雖然這增加了范圍,但也增加了復雜性,降低了網絡容量,并降低 了電池壽命,因節點接受和轉發來自其他節點的可能與其不相關的信息。當實現長距離連接時,長距離星型架構***有意義的是保護了電池壽命。

在LoRaWAN?網絡中,節點與專用網關不相關聯。相反,一個節點傳輸的數據通常是由多個網關收到。每個網關將從終端節點接所接受到的數據包通過一些回 程 (蜂窩、 以太網等)轉發到基于云計算的網絡服務器。智能化和復雜性放到了服務器上,服務器管理網絡和過濾冗余的接受到的數據,執行安全檢查,通過***的網關進行調 度確認,并執行自適應數據速率等。


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