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(wú)線通信技術(shù)又有哪些優(yōu)勢(shì)?圖文一睹為快!
LoRa®是什么?
LoRa®是物理層或無(wú)線調(diào)制用于建立長(zhǎng)距離通信鏈路。許多傳統(tǒng)的無(wú)線系統(tǒng)使用頻移鍵控(FSK)調(diào)制作為物理層,因?yàn)樗且环N實(shí)現(xiàn)低功耗的非常有效的調(diào)制。LoRa®是基于線性調(diào)頻擴(kuò)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(kuò)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(shí)現(xiàn)長(zhǎng)通信距離和干擾的魯棒性,但是LoRa®是第一個(gè)用于商業(yè)用途的低成本實(shí)現(xiàn)。

LoRa®的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)方面的長(zhǎng)距離能力。單個(gè)網(wǎng)關(guān)或基站可以覆蓋整個(gè)城市或數(shù)百平方公里范圍。在一個(gè)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(gè)鏈路預(yù)算優(yōu)于其他任何標(biāo)準(zhǔn)化的通信技術(shù)。鏈路預(yù)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(shí)是Proximus網(wǎng)絡(luò)覆蓋圖。隨著小量的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)實(shí)施,可以容易地覆蓋到整個(gè)國(guó)家。

LoRaWAN又是什么?
LoRaWAN?定義了網(wǎng)絡(luò)的通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu),而LoRa®物理層能夠使長(zhǎng)距離通訊鏈路成為可能。 LoRaWAN?自下而上設(shè)計(jì),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(duì)于不同地區(qū)給出了一個(gè)LoRaWAN?規(guī)范概要,以及在LPWAN空間競(jìng)爭(zhēng)的不同技術(shù)的高級(jí)比較。

LoRaWAN系統(tǒng)架構(gòu)
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中,個(gè)別終端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的信息,以增加網(wǎng)絡(luò)的通信距離和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域規(guī)模大小。雖然這增加了范圍,但也增加了復(fù)雜性,降低了網(wǎng)絡(luò)容量,并降低了電池壽命,因節(jié)點(diǎn)接受和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的可能與其不相關(guān)的信息。當(dāng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離連接時(shí),長(zhǎng)距離星型架構(gòu)最有意義的是保護(hù)了電池壽命。
在LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點(diǎn)與專用網(wǎng)關(guān)不相關(guān)聯(lián)。相反,一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通常是由多個(gè)網(wǎng)關(guān)收到。每個(gè)網(wǎng)關(guān)將從終端節(jié)點(diǎn)接所接受到的數(shù)據(jù)包通過(guò)一些回程 (蜂窩、 以太網(wǎng)等)轉(zhuǎn)發(fā)到基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。智能化和復(fù)雜性放到了服務(wù)器上,服務(wù)器管理網(wǎng)絡(luò)和過(guò)濾冗余的接受到的數(shù)據(jù),執(zhí)行安全檢查,通過(guò)最優(yōu)的網(wǎng)關(guān)進(jìn)行調(diào)度確認(rèn),并執(zhí)行自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率等。
