1、什么是LoRa?

LoRa 的名字是远距离无线电(Long Range Radio),作为一种线性调频扩频的调制技术。 是低功耗广 域网(LPWAN)通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输 方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长 电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网络。 LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。LoRa 因其功耗低,传输距离远, 组网灵活等诸多特性与物联网碎片化、低成本、大连接的需求十分的契合,因此被广泛部署在智慧社区、智 能家居和楼宇、智能表计、智慧农业、智能物流等多个垂直行业,前景广阔。

LoRa的特性总结:

◆ 传输距离:城镇可达2-5Km, 郊区可达15Km。

◆ 工作频率:ISM频段包括 433、868、915MH等。

◆ 标准:IEEE 802.15.4g。

◆ 调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私 有专利技术。

◆ 容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。

◆ 电池寿命:长达10年。

◆ 安全:AES128加密。

◆ 传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长。

 

2、什么是LoRaWAN?

LoRaWAN是LoRa Wide Area Network(LoRa广域网)的简称,它是一个开放标准,它定义了基于LoRa芯片的LPWAN技术 的通信协议。 LoRaWAN在数据链路层定义媒体访问控制(MAC),由LoRa联盟维护。 2015年2月,LoRa联盟成立于巴塞罗那移动世界大会。 LoRaMAC被重新命名为“LoRaWAN”,成为LoRa联盟成员的规范。 目前,LoRaWAN网络覆盖范围,70个国家/地区部署了网络,共有100多家LoRaWAN运营商,部署超过24.5万台LoRa网关 和9000万个基于LoRa的终端节点。现在整个法国、韩国已经覆盖了,美国、德国也在积极部署网络,而中国更是有几个很 大的合作伙伴,比如阿里巴巴、腾讯、广电。“甚至我们有很多中小型合作伙伴,还会私人买个小网关回家做应用。”黄 旭东(Semtech中国区销售副总裁)说到。(2019.5.28)

LoRaWAN核心功能

◆ 控制无线参数:速率、功率、频率和ADR自适应速率;

◆ 实现QoS:ACK可靠通信、网络管理等;

◆ 通信协议:信息去冗余、精准回复(找到信号最强的Gateway,将回复信息发送给End Nodes)、唤醒节点等;

◆ 网络安全:节点入网、网络层和应用层加密解密;

◆ 节点漫游:移动节点从A网关切换到B网关;

◆ 增值服务:节点定位,节点自动升级等。

 

3、LoRaWAN网络架构

lora解决方案平台架构 lora技术介绍_室内定位

 

 LoRaWAN的网络实体分为四个部分: 终端节点、网关、LoRaWAN服务器和用户服务器。

◆ End Node: 终端节点一般是各类传感器,进行数据采集,开关控制等 。

◆ Gateway: LoRa网关,对收集到的节点数据进行封装转发 。

◆ NetworkServer: 主要负责上下行数据包的完整性校验。

◆ ApplicationServer: 主要负责OTAA设备的入网激活,应用数据的加解密 。

◆ CustomerServer: 从AS中接收来自节点的数据,进行业务逻辑处理,通过AS提供的API接口向节点 发送数据。

 

4、LoRaWAN的Classes 类型介绍

根据协议规定有Class A/B/C三类终端设备,这三类设备基本覆盖了物联网所有的应用场景。 CLASS A/B/C的应用和区别可见下表

lora解决方案平台架构 lora技术介绍_lora解决方案平台架构_02


 

5、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:3G/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。

lora解决方案平台架构 lora技术介绍_室内定位_03


 

 

ps:常见定位技术有哪些?

我们常见的定位方式为 室外的GPS 和 室内的Wi-Fi、蓝牙等其他。 室内定位技术繁多。常见的室内定位技术有超声波技术、红外线定位技术、蓝牙定位技术、WiFi定位技术、 UWB(超宽带)定位技术、ZigBee定位技术、射频技术、惯性导航技术、地磁定位技术、视觉定位等。 下表是常见的室内定位技术的对比。

lora解决方案平台架构 lora技术介绍_IoT_04