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    从几个问题来深入了解物联网新星LoRa和LoRaWAN

    问题一 :什么是LoRa ?

    LoRa是Long Range Radio的缩写 ,从这个名字上面就能看出来他的特点是传输距离远 ,在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离要更远 ,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要远3-5倍。是由美国陞特(semtech)公司创建的低功耗局域网无线标准 。

    从几个问题来深入了解物联网新星LoRa和LoRaWAN


    问题二 :什么是LoRaWAN ?

    LoRaWAN(Lora Wide Area Network)LoRa广域物联网的简称 ,是基于LoRa技术的一种通信协议 。它主要由(LoRa终端 、LoRa网关 、LoRa服务器)三个实体组成 。如果按协议分层来说LoRaWAN是MAC层 ,LoRa是物理层 。

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    问题三 :LoRa的优点有哪些 ?

    距离远 :超远的传输距离 ,采用扩频增益 、它的传输距离约FSK的三倍 。特别是在普通的无线传输信号较弱的室内和地下环境 ,LoRa技术优势明显 。

    功耗低 :尽管它通信距离空旷能达到5KM,仍然具有良好的节能特性 。

    免 费 :与我们上一篇文章所介绍的NB-IOT所不同的是LoRa工作在免费ISM频段 ,用户不依靠运营商就可完成LoRa网络部署 ,不仅布设更快 ,而且成本更低 。这为普通用户使用该无线网络打开了一道便捷之门 。

    问题四 :LoRa的缺点有哪些 ?

    传输速率低 :因为扩频后的通信带宽窄 ,一般只适合传感器等传输信息量较低的网络 。对于数据量高的应用场合(如图像传输)就不适用了 。

    技术过于集中 :LoRa技术过于集中于semtech公司 。不利于产业的发展 。

    需要新建网络 :LoRa在布设过程中 ,需要新建信号塔 、工业基站甚至是便携式家庭网关 。这对于一般的普通用户就存在一定的难度 。因此行业中基本没有见到有百万连接的项目 。

    问题五 :LoRa芯片有哪些 ?

    目前支持LoRa这种通讯技术协议的终端芯片大部分是由semtech公司推出的 ,或是其授权生产的 。行业内最为主流的是SX1276和SX1278 ,二者封装一致 ,应用电路有细微差别 ,前者面向的是欧美市场(频段137-1020MHz) ,后者面向中国市场(频段137-525MHz)。除此之外SX1262也是一款比较流行的LoRa终端芯片 ,它的体积比上面的两款更小 ,支持的频段为150-960MHz ,发射功率更高 ,被很多应用者所选择 。

    除了终端芯片以外如果要组成LoRaWAN还需要网关芯片 ,SX1301就是semtech公司推出的LoRa网关芯片 ,8个LoRa信道 ,1个是FSK信道 ,可以看成是FPGA+8路LoRa调制解调器 ,该芯片是Semtech公司的核心利益模块 ,从数据手册到软件驱动再到协议算法都是不公开的 。

    问题六 :LoRa与其他无线通信技术有何区别 ?

    我们目前常见的无线通讯方式有WiFi 、蓝牙 、2G-GSM 、3G\4G 、NB-IOT 、ZigBee和常见小无线(sub 1G)等 。下图是笔者根据这几种无线通信方式的相关特性做的分类比较 ,大家可以看出LoRa在很多方面都具有很大的优势 ,比如通讯距离以及通信成本等 。

    从几个问题来深入了解物联网新星LoRa和LoRaWAN



    总结

    笔者在去年深入的研究以及使用了LoRa这种通讯技术 ,包括其硬件设计和软件驱动 ,如果是单纯的用来传输传感器数据LoRa都是很合适的选择 ,比一般的小无线如Ti的CC1101 、芯科实验室的SI4432和SI4463(我竟然发现这货有bug ,官方已承认)都要优秀很多 。如果组成LoRaWAN其他小无线更是无法比拟 。

    目前与其竞争比较激烈的是NB-IOT ,需要了解NB-IOT的朋友可以看我上一篇文章 ,对比NB-IOT来说虽然它们在一些细分领域不具有竞争关系 ,但是在很多常见领域都是有所竞争的 ,LoRa因为其技术的垄断导致了其闭塞 ,而不像NB-IOT那样的开放 ,这对于无线通信这个庞大的领域来说无疑是不讨好的 。

    LoRa与NB-IOT的比赛才刚刚开始 ,最终谁会成为物联网通信行业的领头羊都还是未知 ,作为用户的我们是这场比赛的参与者也是裁判者 。希望它们会在未来给我们的生活带来更多的便利 ,更多的惊喜 !


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