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深入了解物聯網，從LoRa開始
發(fā)布時間：2017-10-17 編輯人：管理員
LPWA目前包含多種技術，如LoRa、Sigfox、Weightless和NB-IoT等，其中LoRa從2013年開始進入中國，預計今年Semtech的SX1278 LoRa芯片在中國的出貨量將超過1000萬片。因此，這個金秋10月就讓我們一
LPWA目前包含多種技術，如LoRa、Sigfox、Weightless和NB-IoT等，其中LoRa從2013年開始進入中國，預計今年Semtech的SX1278 LoRa芯片在中國的出貨量將超過1000萬片。因此，這個金秋10月就讓我們一起來了解LoRa。
物聯網連接存在挑戰(zhàn)，催生LPWAN
目前物聯網連接的應用場合存在幾個痛點：
①通信距離，大部分設備布局在復雜的建筑環(huán)境或者人員稀少的地方，傳統(tǒng)無線技術難以穿透或者抵達；
②電池供電，很多物聯網應用場合并沒有持續(xù)電力供應的條件，比如地磁傳感器、自來水表。
主流無線通信方式對比
物聯網應用中的無線技術，除運營商廣域網的GPRS、3G/4G以外，還有局域網短距離的ZigBee、Wi-Fi、藍牙。雖然這些無線技術本身已經成熟，但是優(yōu)缺點也都非常明顯，長距離和低功耗兩者之間只能二選一。LPWA (Low Power Wide Area) 低功耗廣域技術在這個背景下應運而生，專為遠距離、低帶寬、低功耗、大量連接的物聯網應用而設計。LPWA目前也包含多種技術，如LoRa、Sigfox、Weightless和NB-IoT等，其中LoRa從2013年開始進入中國，預計今年Semtech的SX1278 LoRa芯片在中國的出貨量將超過1000萬片。因此，這個金秋10月就讓我們一起來了解LoRa。
LoRa讓距離與功耗不再是問題
LoRa是一種相比經典FSK技術覆蓋半徑增加3-5倍的增強無線傳輸技術，LoRa調制解調技術在不改變發(fā)射功率的前提下，明顯提升了無線傳輸距離（即增加鏈路預算，或者接收靈敏度）。
LoRa vs FSK在密集城市環(huán)境下的傳輸距離
LoRaWAN™ 是一種異步的基于ALOHA的協(xié)議，也就是說節(jié)點可以根據具體應用場景需求進行或長或短的睡眠，而GPRS、3G/4G同步協(xié)議的節(jié)點必須定期地聯網同步，這減少電池壽命第一推手。GSMA對不同LPWA低功耗廣域技術進行了比較，LoRaWAN™ 比其他蜂窩技術有3到5倍的功耗優(yōu)勢。
LoRa在覆蓋和功耗均表現優(yōu)秀
LoRa適用于哪些應用場景？
LoRa最突出的特點就是長距離，突破以前需要中繼才能解決的覆蓋場景，或者同時要求功耗很低，需要電池供電。比如：
①無線抄表，比如：電表、水表、氣表、熱表等；
②緩慢變化物理量（溫度、水壓、PM2.5、地磁感應器）超低功耗傳感器；
③無線報警器（煙霧探測器、熱釋紅外）；
④遠程I/O控制器（燈光控制、空調控制）；⑤無線RS-485/Modbus轉換器；
LoRa相對經典FSK 433MHz技術相比有什么獨特優(yōu)勢？
①通信距離：距離增加3-5倍這是最直觀的感受，原來433MHz小無線產品難以覆蓋的死角，LoRa可以完全覆蓋，這是用戶遇到433MHz通信不可靠的終極解決方案；
②LoRa解調技術可在噪聲下仍可正確解調數據，并且靈敏度甚至可以達到的-148dBm；
③LoRa Modem本身具有優(yōu)異的抗干擾特性，而且支持自動隨機跳頻通信，以抵抗瞬間干擾的可能。相比傳統(tǒng)433MHz芯片定頻通信來說，不但可靠性提高，而且對頻點占用時間少，對外界干擾更少，意味著對通信信道使用更加合理。
LoRa無線通信網關通信頻率是否授權？
根據國家工信部文件《信部無[2005]423號》，LoRaWAN™可以免費使用微功率無線通信頻率范圍：470-510MHz，但必須滿足以下條件：
①射頻發(fā)射功率EIRP (Effective Isotropic Radiated Power) 有效全向輻射功率) 要小于50mW(或者+17dBm)；
②發(fā)射持續(xù)時間不能超過5000ms。
長英科技已研發(fā)出幾款lora傳感器組件，可以廣泛應用于工業(yè)民用現場。
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