关于lora无线模块的几个基础问题

来源:技卓芯通信 作者:郭工

一、LoRa是什么?

LoRa是Long Range(长距离)的简称,是一种长距离、低功耗无线通信技术。2009年法国公司Cycleo设计出一种优异的扩频通信算法,后来,该公司被美国semtech公司收购,后者于2013年推出LoRa芯片。目前,semtech公司是LoRa芯片唯一供应商。

二、LoRaWAN是什么?

LoRaWAN是LoRa Wide Area Network(LoRa广域网)的简称,是基于LoRa技术的一种通信协议。它主要包括三个层次的通信实体:LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器。

LoRaWAN是一个较庞大的体系结构,支持CLASS A / B / C三种终端,使用LoRa MAC协议为网关和终端提供防冲突通信和同步机制,有4种服务器角色,分别担任:网络连接、应用管理、接入控制和用户数据。它的层次关系如下:

三、LoRa有什么优点?

最大的优点是长距离传输,采用扩频增益,它的传输距离约FSK的3倍;其次是低功耗,尽管它通信距离空旷能达到5km,仍保持良好的节能特性;再次,它工作在免费ISM频段,这为普通民众使用该无线网络打开了一道便捷之门,极大降低网络铺设成本。

四、LoRa有哪些缺点?

第一个缺点,传输速率低,因为扩频调制后的通信带宽窄,一般只适合传感器网络;第二个缺点,硬件价格高,推出市场的时间不长,没有大规模应用,成本没有被摊;第三个缺点,LoRaWAN核心技术(通信协议和算法)需要缴纳会费才能获取,这提高了研发成本和难度。

五、LoRa与常见无线技术的区别?

确实,我们身边的无线技术已经很多了:2.4G、WiFi、蓝牙和ZigBee,为什么还需要LoRa这种无线技术呢?其实,每种无线技术都只能适应特定通信场景,需要配合使用才能构建高效率、低成本的网络。打个比方,现代化的军事组织,单兵武器都是配合使用,才能达到最佳火力配制。

六、LoRa为什么能传输得更远?

无线传输模块的距离受很多因素的影响,包括:衰减、损耗、噪声、大气吸收、多径和折射。长期以来,要延长通信距离,最直接的手段是增大发射功率,即提高Eb/N0(每位信号能量与每赫兹噪声功率密度的比值),这种方式不能满足低功耗的要求。

后来人们发现,扩频技术可以得到如下收益:从各种类型的噪声和多径失真中获得免疫性;得到信噪比的增益。换句话说,使用扩频通信抗干扰性更强,通信距离更远,LoRa的长距离源自此处。

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