LoRa®技術(shù)在業(yè)內(nèi)討論得如火如荼,究竟是何方神圣,比起傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)又有哪些優(yōu)勢?圖文一睹為快!
LoRa®是什么?
LoRa®是物理層或無線調(diào)制用于建立長距離通信鏈路。許多傳統(tǒng)的無線系統(tǒng)使用頻移鍵控(FSK)調(diào)制作為物理層,因為它是一種實現(xiàn)低功耗的非常有效的調(diào)制。LoRa®是基于線性調(diào)頻擴頻調(diào)制,它保持了像FSK調(diào)制相同的低功耗特性,但明顯地增加了通信距離。線性擴頻已在軍事和空間通信領(lǐng)域使用了數(shù)十年,由于其可以實現(xiàn)長通信距離和干擾的魯棒性,但是LoRa®是第一個用于商業(yè)用途的低成本實現(xiàn)。

LoRa®的優(yōu)勢在于技術(shù)方面的長距離能力。單個網(wǎng)關(guān)或基站可以覆蓋整個城市或數(shù)百平方公里范圍。在一個給定的位置,距離在很大程度上取決于環(huán)境或障礙物,但LoRa®和LoRaWAN?有一個鏈路預算優(yōu)于其他任何標準化的通信技術(shù)。鏈路預算,通常用分貝(dB為單位)表示,是在給定的環(huán)境中決定距離的主要因素。下面是部署在比利時是Proximus網(wǎng)絡覆蓋圖。隨著小量的基礎(chǔ)設施建設實施,可以容易地覆蓋到整個國家。

LoRaWAN又是什么?
LoRaWAN?定義了網(wǎng)絡的通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu),而LoRa®物理層能夠使長距離通訊鏈路成為可能。 LoRaWAN?自下而上設計,為電池壽命、容量、距離和成本而優(yōu)化了LPWAN(低功耗廣域網(wǎng))。對于不同地區(qū)給出了一個LoRaWAN?規(guī)范概要,以及在LPWAN空間競爭的不同技術(shù)的高級比較。

LoRaWAN系統(tǒng)架構(gòu)
網(wǎng)絡架構(gòu)
在網(wǎng)狀網(wǎng)絡中,個別終端節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點的信息,以增加網(wǎng)絡的通信距離和網(wǎng)絡區(qū)域規(guī)模大小。雖然這增加了范圍,但也增加了復雜性,降低了網(wǎng)絡容量,并降低了電池壽命,因節(jié)點接受和轉(zhuǎn)發(fā)來自其他節(jié)點的可能與其不相關(guān)的信息。當實現(xiàn)長距離連接時,長距離星型架構(gòu)最有意義的是保護了電池壽命。
在LoRaWAN?網(wǎng)絡中,節(jié)點與專用網(wǎng)關(guān)不相關(guān)聯(lián)。相反,一個節(jié)點傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通常是由多個網(wǎng)關(guān)收到。每個網(wǎng)關(guān)將從終端節(jié)點接所接受到的數(shù)據(jù)包通過一些回程 (蜂窩、 以太網(wǎng)等)轉(zhuǎn)發(fā)到基于云計算的網(wǎng)絡服務器。智能化和復雜性放到了服務器上,服務器管理網(wǎng)絡和過濾冗余的接受到的數(shù)據(jù),執(zhí)行安全檢查,通過最優(yōu)的網(wǎng)關(guān)進行調(diào)度確認,并執(zhí)行自適應數(shù)據(jù)速率等。
