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对低功耗广域网络有什么困惑?先看看对LoRa的解读吧

导读: 经过一年的快速发展,物联网领域中从业者对于低功耗广域网络(LPWAN)并不陌生。作为商用化较早的LPWAN技术,LoRa已在国内外得到广泛应用。

  摘要:

  经过一年的快速发展,物联网领域中从业者对于低功耗广域网络(LPWAN)并不陌生。作为商用化较早的LPWAN技术,LoRa已在国内外得到广泛应用,本文由全国低功耗广域网络产业联盟理事长单位八月科技(AUGTEK)根据其在LoRa商用推广中所遇到的各类问题汇编而成。

  初识LoRa:低功耗广域网络代表性技术

  LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种,是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技术,是Semtech 射频部分产生的一种独特的调制格式。LoRa射频部分的核心芯片是SX1276和SX1278。这类芯片集成规模小、效率高,为LoRa无线模块带来高接收灵敏度。而网关芯片则采用的是集成度更高、信道数更多的SX1301。用SX1301作为核心开发出的LoRa网关,可以与许许多多的LoRa模块构成多节点的复杂的物联网自组网。

  从技术形态来看,LoRa是一种扩频技术,但它不是直接序列扩频。直接序列扩频通过调制载波芯片来传输更多的频谱,从而提高编码增益。而LoRa调制与多状态FSK调制类似,使用未调制载波来进行线性调频,使能量分散到更广泛的频段。

  从网络结构来看,LoRa调制技术本身是一个物理层(PHYlayer)协议,能被用在几乎所有的网络技术中。Mesh网络虽然扩展了网络覆盖的范围,但是却牺牲了网络容量、同步开销、电池使用寿命。随着LoRa技术链路预算和覆盖距离的同时提升,Mesh网络已不再适合,故采用星形的组网方式来优化网络结构、延长电池寿命、简化安装。LoRa网关和模块间以星形网方式组网,而LoRa模块间理论上可以以点对点轮询的方式组网,当然点对点轮询效率要远远低于星形网。

  LoRa网关:终端与服务器的桥梁

  LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置,是终端和服务器(Server)间的信息桥梁,是多信道的收发机。LoRa网关有时又被称为LoRa基站或LoRa集中器,虽然定义不同,但其实是同一含义。

  LoRa网关使用不同的扩频因子,不同的扩频因子两两正交因而理论上可以在同一信道中对多条不同扩频因子的信号进行解调。网关与网络服务器间通过标准IP进行连接,终端通过单跳与一个或多个网关进行通讯,所有的终端通讯都是双向通讯,同时也支持软件远程升级等。以下几个网关的几个重要的特点:

  (1)网关的分类:目前来说,定义不同,网关类型也不同。例如,按照应用场景不同可分为为室内型网关和室外型网关;按照通讯方式不同可分为全双工网关和半双工网关;而按照设计标准不同可分为完全符合LoRaWAN协议网关和不完全符合LoRaWAN协议网关。AUGTEK新一代网关为室外型,全双工,并且完全符合LoRaWAN协议。完全符合LoRaWAN协议的LoRa网关及LoRa终端能够实现互联互通,这具有很大意义!

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