LoRa是物理層或無(wú)線(xiàn)調制用于建立長(cháng)距離通信鏈路。許多傳統的無(wú)線(xiàn)系統使用頻移鍵控(FSK)調制作為物理層，因為它是一種實(shí)現低功耗的非常有效的調制。LoRa是Semtech公司定義是一種物理層調制方式，是基于非授權頻譜的廣域網(wǎng)通信技術(shù)。Semtech控制著(zhù)LoRa最主要的知識產(chǎn)權，芯片幾乎是壟斷供應，并成立了LoRa聯(lián)盟。

       LoRa如何做到低功耗

       我們知道在通信系統中距離和功耗就是一對兒天然的矛盾。發(fā)射功率降下來(lái)，那傳播距離必然就近了。那么LoRa是如何解決這一矛盾的?根本原因是LoRa提高了接收機的靈敏度，從而擁有超強的鏈路預算，也就不需要很高的發(fā)射功率了。

       LoRa接收端靈敏度要歸功于直接序列擴頻技術(shù)。LoRa采用了高擴頻因子，從而獲得了較高的信號增益。一般FSK的信噪比需要8dB，而LoRa只需要-20dB。

       另外LoRa還應用了前向糾錯編碼技術(shù)，在傳輸信息中加入冗余，有效抵抗多徑衰落。雖然犧牲了一些傳輸效率，但有效提高了傳輸可靠性，畢竟LoRa也不需要多高的傳輸速率。

       LoRa組網(wǎng)詳解

       LoRa網(wǎng)絡(luò )主要由終端(可內置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱(chēng)基站)、網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器以及應用服務(wù)器組成。應用數據可雙向傳輸。

       LoRaWAN網(wǎng)絡(luò )架構是一個(gè)典型的星形拓撲結構，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò )架構中，LoRa網(wǎng)關(guān)是一個(gè)透明傳輸的中繼，連接終端設備和后端中央服務(wù)器。終端設備采用單跳與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)通信。所有的節點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)間均是雙向通信。

       LoRa終端設備

       LoRa的終端節點(diǎn)可能是各種設備，比如水表氣表、煙霧報警器、寵物跟蹤器等。這些節點(diǎn)通過(guò)LoRa無(wú)線(xiàn)通信首先與LoRa網(wǎng)關(guān)連接，再通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò )或者以太網(wǎng)絡(luò )，連接到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器中。網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器之間通過(guò)TCP/IP協(xié)議通信。

       LoRa網(wǎng)絡(luò )將終端設備劃分成A/B/C三類(lèi)：

       Class A：雙向通信終端設備。這一類(lèi)的終端設備允許雙向通信，每一個(gè)終端設備上行傳輸會(huì )伴隨著(zhù)兩個(gè)下行接收窗口。終端設備的傳輸時(shí)隙是基于其自身通信需求，其微調基于A(yíng)LOHA協(xié)議。

       Class B：具有預設接收時(shí)隙的雙向通信終端設備。這一類(lèi)的終端設備會(huì )在預設時(shí)間中開(kāi)放多余的接收窗口，為了達到這一目的，終端設備會(huì )同步從網(wǎng)關(guān)接收一個(gè)Beacon，通過(guò)Beacon將基站與模塊的時(shí)間進(jìn)行同步。

       Class C：具有最大接收窗口的雙向通信終端設備。這一類(lèi)的終端設備持續開(kāi)放接收窗口，只在傳輸時(shí)關(guān)閉。

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