嵌牛IT观察报告
姓名 : 孙志宏 学号 : 21009102201 学院 :海棠一号书院
【嵌牛导读】
无线通信技术很多,如NB-IOT、ZigBee、WiFi、BLE、LoRa、NFC等等。随着众多无线通信技术的蓬勃发展,其中LoRa技术正凭借着它出色的性能赢得了广泛的关注和应用市场,在物联网行业中饱受欢迎,国内的Lora产业链的企业数量也在逐年上升。
今天就让我来微科普一下LoRa技术吧。
【嵌牛鼻子】初始LoRa技术
【嵌牛提问】
LoRa技术概述和优缺点
LoRa和LoRaWAN
LoRa技术有哪些运用
【嵌牛正文】
LoRa全称Long Range Radio,即远距离无线电,是由Semtech公司创建的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,是一种低功耗局域网无线标准,其最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。LoRa技术为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网络。
LoRa技术的优点
LoRa在保持低功耗的同时极大地增加了通信范围,有传输距离远,覆盖范围广的特点。传输距离最远可以达到 15 公里,并能进行双向传输。
LoRa的抗干扰能力强,灵敏度高。LoRa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。
LoRa的调制方式是基于扩频技术,线性调制扩频的一个变种,具有前向纠错能力,其数据传输速率也相对较高。
LoRa是非授权频段,主要在全球ISM免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。
LoRa不需要建设基站,一个网关便可控制较多设备,并且布网方式较为灵活,可以大幅度降低建设成本,理论上一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。
LoRa技术的缺点
LoRa作为非授权频段有助于LoRa网络的发展普及,但也使得LoRa易受拥塞攻击,安全性和可靠性欠佳。
在中美芯片战中,由于LoRa技术开发成本高,被美国Semtech公司所垄断,具有较高的技术壁垒,存在潜在的技术和国家安全风险。
LoRa在布设过程中,需要用户自己组建网络,并且不断增多的LoRa设备和网络部署相互之间会出现一定的频谱干扰。
LoRa传输数据有效负载比较小,有字节限制。
LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构,其开放规范是基于Semtech LoRa设备的低功耗广域网(LPWAN)标准,利用工业、科学和医疗(ISM)频段的未经许可的无线电频谱。LoRa Alliance(一个非营利协会和快速发展的技术联盟)推动了LoRaWAN标准的标准化和全球协调。
LoRaWAN标准为农村和室内使用情况中的实际问题提供了高效、灵活和经济的解决方案,在这些情况下,蜂窝、Wi-Fi和BLE(蓝牙低能)网络是无效的。
LoRa设备和LoRaWAN标准为物联网应用提供了引人注目的功能,包括远程、低功耗和安全数据传输。该技术被公共、私有或混合网络所利用,并提供比蜂窝网络更大的范围。部署可以轻松集成到现有基础设施中,并支持低成本电池供电的物联网应用。
LoRa原本为一种线性调频扩频的物理层调制技术(物理层调制技术:实现数字信号与射频信号的互相转化)。其对应的产品就是收发器(tranciever)芯片,例如semtech的SX1272/SX1276,主要处理二进制数据流。LoRaWAN是在LoRa物理层传输技术基础之上的以MAC层为主的一套协议标准,对应OSI七层模型中的数据链路层(MAC层),LoRaWAN消除了具体硬件的不兼容性,同时还实现了多信道接入、频率切换、自适应速率、信道管理、定时收发,节点接入认证与数据加密、漫游等特性。
一般市面上常见的LoRa模块,通常实现的就是物理层的通信,要实现LoRaWAN功能,需要使用软件来实现LoRaWAN协议,要实现网络通信功能,还需要一个网关。
LoRa芯片组集成到由大型物联网解决方案提供商生态系统制造的设备中,并连接到全球网络。简单地说,LoRa将设备连接到云,为事物提供“声音”,使世界成为一个更美好的生活、工作和娱乐场所。
LoRa技术在我们的生活中已有很多的应用,以四信 F8L10D LoRa模块为例,其已广泛应用于物联网产业链中的 M2M 行业,如智慧城市,智能家居和建筑,智能环境,智能电网,智能医疗,智能表计,智能交通,智能农业,智能工业,公共安全,军事,环境保护,遥感勘测,空间探索,零售和物流等。
LoRa技术以它优良的性能和灵活的组网形式越来越多的应用于各行各业中,前景是广阔的,相信未来LoRa技术一定会发展的更好,中国也能研发出优于LoRa的先进技术。
资料来源:百度百科,知乎,bilibili