LoRa無(wú)線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介。

　　LoRa是一種基于擴頻技術(shù)的遠程無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，是美國Semtech公司首先采用并推廣的多種LPWAN通信技術(shù)之一。為用戶(hù)提供了一種簡(jiǎn)便的方式來(lái)實(shí)現遠程低功耗無(wú)線(xiàn)通信?，F在LoRa主要運行于ISM頻帶，如433、868、915兆赫等。

　　LoRa無(wú)線(xiàn)技術(shù)網(wǎng)絡(luò )構成。

　　LoRa網(wǎng)絡(luò )主要包括終端(內置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或基站)、服務(wù)器和云?？梢噪p向傳送應用程序數據。

　　LoRaWAN的引入。

　　LoRaWAN是LoRa聯(lián)盟發(fā)布的基于開(kāi)源MAC層協(xié)議的低功耗廣域網(wǎng)通信協(xié)議。提供本地、全國或全球范圍內主要為電池供電的無(wú)線(xiàn)設備提供網(wǎng)絡(luò )通訊協(xié)議。

　　LoRa技術(shù)的利弊。

　　一般而言，傳輸速率、工作頻帶和網(wǎng)絡(luò )拓撲是影響傳感網(wǎng)絡(luò )特性的三個(gè)主要參數。傳輸率的選擇會(huì )影響系統的傳輸距離和電池壽命;工作頻帶的選擇應考慮頻帶和系統的設計目標，FSK系統中網(wǎng)絡(luò )拓撲的選擇依賴(lài)于傳輸距離的要求和系統需要的節點(diǎn)數。LoRa將數字擴頻、數字信號處理和正向糾錯編碼技術(shù)結合在一起，具有前所未有的性能。

　　以前，只有那些高級的工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信將把這些技術(shù)集成到一起，隨著(zhù)LoRa的引入，嵌入式無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的情況已經(jīng)完全改變。

　　正向糾錯編碼技術(shù)是將某些冗余信息添加到待傳輸的數據序列中，從而使被注入的錯誤編碼元件在接收端能得到及時(shí)糾正。這種技術(shù)減少了以前創(chuàng )建自修復包重發(fā)的需要，并且在解決由于多徑衰落而產(chǎn)生的突發(fā)錯誤時(shí)表現良好。在對數據包進(jìn)行分組并注入前向糾錯編碼以保證可靠性時(shí)，將該數據包發(fā)送到數字擴頻調制器。此調制器將分組數據包中的每個(gè)比特饋給一個(gè)擴展器，并將每一位時(shí)間分成多個(gè)碼片。

　　LoRa能夠輕松應對LoRa調制解調器配置，并將其劃分為64-4096碼/位，最多可使用4096碼/位中的最高擴頻系數(12)。ZigBee只能分成10-12位/位。

　　LoRa技術(shù)采用了高擴頻系數，在廣域無(wú)線(xiàn)電頻譜上傳輸小容量數據。實(shí)際上，當你用頻譜分析儀進(jìn)行測量時(shí)，這些數據看起來(lái)像是噪音，但不同之處在于，噪音并不重要，數據是相關(guān)的，所以數據實(shí)際上可以從噪聲中提取出來(lái)。頻寬系數越高，從噪聲中提取的數據越多。

　　GFSK作為一個(gè)正常工作的GFSK接收端，最小信噪比(SNR)需要可靠的解調信號，通過(guò)AngelBlocks配置后，LoRa可以解調一個(gè)信號，其信噪比為-20dB,GFSK方式與此結果的差為28dB，相當于距離和距離的擴大，在戶(hù)外環(huán)境中，6dB的差距可達原傳輸距離的兩倍。

　　超鏈接預算，讓信號飛得更遠。為了有效地比較不同技術(shù)間傳輸范圍的表現，我們使用一個(gè)量化的指標，即鏈接預算。預算包含影響接收端信號強度的各種變量，簡(jiǎn)化系統包括發(fā)送功率和接收端靈敏度。

　　AngillBlocks發(fā)射功率100毫米(20毫米)，接收端靈敏度為-129毫米，總鏈路預算為149毫米。與此相反，GFSK無(wú)線(xiàn)技術(shù)的靈敏度-110dBm(這已經(jīng)是其優(yōu)秀的數據)，要達到同樣的鏈路預算，需要5W的功率(37dBm)。

　　實(shí)際上，大多數GFSK無(wú)線(xiàn)技術(shù)的接收端靈敏度可達-103dBm，在這種情況下，發(fā)射頻率必須是46dBm或36W左右，才能達到與LoRa類(lèi)似的鏈路預算。因此，利用LoRa技術(shù)，可以使發(fā)射范圍更小，范圍更廣。