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Lora无线技术原理

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一、LoRa无线技术简介

 

LoRa是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术,其实也是是诸多LPWAN通信技术中的一种, ***早由美国Semtech公司采用和推广。这一方案为用户提供一种简单的能实现远距离、低功耗无线通信手段。目前,LoRa 主要在ISM频段运行,主要包括433、868、915 MHz等。
LoRa是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa®是基于线性调频扩频调制,它保持了像FSK调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。线性扩频已在军事和空间通信领域使用了数十年, 由于其可以实现长通信距离和干扰的鲁棒性,但是LoRa®是***个用于商业用途的低 成本实现。

LoRa®的优势在于技术方面的长距离能力。单个网关或基站可以覆盖整个城市或数百平方公里范围。在一个给定的位置,距离在很大程度上取决于环境或障碍物,但LoRa®和LoRaWAN?有一个链路预算优于其他任何标准化的通信技术。链路预算,通常用分贝(dB为单位)表示,是在给定的环境中决定距离的主要因素。

 

二、LoRa无线网络构成

 

LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。

LoRa联盟LoRa联盟是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织,发起成员还有法国Actility,中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间,联盟已经发展成员公司150余家,其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。产业链(终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商)中的每一环均有大量的企业,这种技术的开放性,竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。

 

三、LoRa网络架构及原理

 

在网状网络中,个别终端节点转发其他节点的信息,以增加网络的通信距离和网络区域规模大小。虽然这增加了范围,但也增加了复杂性,降低了网络容量,并降低 了电池寿命,因节点接受和转发来自其他节点的可能与其不相关的信息。当实现长距离连接时,长距离星型架构***有意义的是保护了电池寿命。

在LoRaWAN网络中,节点与专用网关不相关联。相反,一个节点传输的数据通常是由多个网关收到。每个网关将从终端节点接所接受到的数据包通过一些回 程 (蜂窝、 以太网等)转发到基于云计算的网络服务器。智能化和复杂性放到了服务器上,服务器管理网络和过滤冗余的接受到的数据,执行安全检查,通过***的网关进行调度确认,并执行自适应数据速率等。

 

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