LoRa 是一種為機(jī)器對(duì)機(jī)器 (M2M) 和物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 應(yīng)用中使用的低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 開(kāi)發(fā)的無(wú)線技術(shù)。該技術(shù)提供了非常引人注目的遠(yuǎn)程、低功耗和安全數(shù)據(jù)傳輸組合，并且在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商部署的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中獲得了巨大的吸引力。

基于 LoRa 無(wú)線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)可以提供比現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)更大的覆蓋范圍。許多移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商選擇使用基于 LoRa 技術(shù)的 LPWAN 來(lái)補(bǔ)充他們現(xiàn)有的蜂窩/無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)樗苋菀撞迦氲剿麄儸F(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施中，并允許他們?yōu)榭蛻籼峁┙鉀Q方案來(lái)服務(wù)更多的物聯(lián)網(wǎng)電池供電應(yīng)用。

LoRa 技術(shù)最初由 Semtech 開(kāi)發(fā)，但現(xiàn)在由擁有 170 名成員的 LoRa 聯(lián)盟協(xié)調(diào)，該聯(lián)盟是一個(gè)非營(yíng)利組織，專注于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化，并創(chuàng)建一個(gè)強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)展該技術(shù)。迄今為止，該聯(lián)盟已經(jīng)制定了一個(gè)全球 LPWAN 規(guī)范，稱為 LoRaWAN，以幫助標(biāo)準(zhǔn)化和促進(jìn)這些網(wǎng)絡(luò)的采用，從而實(shí)現(xiàn)新的物聯(lián)網(wǎng)、M2M、智慧城市和工業(yè)應(yīng)用。

LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)主要使用未經(jīng)許可的 ISM 頻段（868 MHz 或 900 MHz）在農(nóng)村或其他無(wú)障礙環(huán)境中進(jìn)行 15 至 30 英里的通信。對(duì)于密集的城市或室內(nèi)應(yīng)用，LoRaWAN 提供高達(dá) 1 到 2 英里的距離。LoRaWAN 數(shù)據(jù)速率范圍從每秒 300 比特到每秒 50 千比特。傳感器運(yùn)行所需的能量非常少，并且規(guī)范要求 AES128 加密——提供高水平的安全性。

基于 LoRaWAN 規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)通常由幾個(gè)元素組成：

端點(diǎn)（傳感器）：端點(diǎn)是 LoRa 網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳感或控制的元素，通常位于遠(yuǎn)程。

LoRa 網(wǎng)關(guān)：網(wǎng)關(guān)接收來(lái)自 LoRa 端點(diǎn)的通信，然后將數(shù)據(jù)聚合到回程連接上。該回程鏈路可以是以太網(wǎng)、蜂窩或任何其他有線或無(wú)線電信鏈路，使網(wǎng)關(guān)能夠使用標(biāo)準(zhǔn) TCP/IP 連接連接到網(wǎng)絡(luò) LoRa 服務(wù)器。這種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的使用提供了跨公共和專用網(wǎng)絡(luò)的最終回程互操作性。由于 LoRa 網(wǎng)絡(luò)和蜂窩網(wǎng)絡(luò)相似，因此 LoRa 網(wǎng)關(guān)通常與蜂窩基站位于同一位置，并消耗回程網(wǎng)絡(luò)上的備用容量。

服務(wù)器：LoRa 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器知道配置并管理網(wǎng)絡(luò)。它的作用是消除重復(fù)數(shù)據(jù)包、安排確認(rèn)、管理安全性并調(diào)整數(shù)據(jù)速率。

應(yīng)用服務(wù)器：管理有效負(fù)載安全并執(zhí)行分析以使用傳感器數(shù)據(jù)。

在 LoRa 網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)中，端點(diǎn)通常采用星型拓?fù)洌W(wǎng)關(guān)形成透明橋。這些在終端設(shè)備和后端的中央網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間中繼消息。與端點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的通信通常是雙向的，但也可以支持多播操作，這對(duì)于軟件升級(jí)或其他大規(guī)模分發(fā)消息等功能很有用。

LoRa 芯片和模塊可從許多制造商處獲得，包括 Semtech、Microchip、Hope RF 和 RF Solutions。示例收發(fā)器包括 Semtech SX1301 多頻段網(wǎng)關(guān)收發(fā)器和 SX1272 終端節(jié)點(diǎn)收發(fā)器。SX1301 數(shù)字基帶芯片是一款 DSP，可在 ISM 頻段提供突破性網(wǎng)關(guān)功能。使用 SX1257 Tx/Rx 前端時(shí)，它產(chǎn)生高達(dá) -142.5 dBm 的靈敏度。

SX1272 端節(jié)點(diǎn)收發(fā)器采用專利的 LoRa 調(diào)制技術(shù)，使用低成本晶體和材料清單可實(shí)現(xiàn)超過(guò) -137 dBm 的靈敏度。該芯片包括一個(gè) +20 dBm 功率放大器，其比特率可編程為高達(dá) 300 kbits/s。
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