lora無線技術的優缺點有哪些呢?首先LoRa是一種基于擴頻技術的長距離無線傳輸技術。它實際上是眾多 LPWAN 通信技術之一。它首先由美國的 Semtech 采用和推廣。該解決方案為用戶提供了一種實現遠距離、低功耗無線通信的簡單手段。目前LoRa主要工作在ISM頻段,主要包括433、868、915MHz等。
LoRa 是用于建立長距離通信鏈路的物理層或無線調制。許多傳統的無線系統使用頻移鍵控 (FSK) 調制作為物理層,因為它是一種非常有效的調制,可實現低功耗。 LoRa? 基于啁啾擴頻調制,保持了與 FSK 調制相同的低功耗特性,但顯著增加了通信距離。幾十年來,線性擴頻因其能夠實現長通信距離和抗干擾能力而被用于軍事和空間通信,但 LoRa? 是第一個用于商業用途的低成本實施方案。
lora無線技術的優缺點中的優勢在于其在技術方面的遠程能力。單個網關或基站可以覆蓋整個城市或數百平方公里。在給定位置,距離很大程度上取決于環境或障礙物,但 LoRa? 和 LoRaWAN? 的鏈路預算優于任何其他標準化通信技術。鏈路預算,通常以分貝 (dB) 表示,是在給定環境中確定距離的主要因素。
lora無線技術的優缺點二、LoRa無線技術網絡的組成
LoRa網絡主要由終端(內置LoRa模塊)、網關(或基站)、服務器和云端組成。應用程序數據可以雙向傳輸。
LoRa 聯盟 LoRa 聯盟是由 Semtech 于 2015 年 3 月牽頭的一個開放的非營利組織。其創始成員包括法國的 Actility、中國的 AUGTEK 和荷蘭皇家電信 kpn。在不到一年的時間里,聯盟發展了150多家成員公司,包括IBM、思科、法國紅毛猩猩。e等重量級廠商。產業鏈的各個環節(終端硬件廠商、芯片廠商、模塊網關廠商、軟件廠商、系統集成商、網絡運營商)都有大量的企業,這項技術的開放、競爭與合作。充足性促進了LoRa的快速發展和生態繁榮。
lora無線技術的優缺點三、Lora網絡架構及原理
在網狀網絡中,各個終端節點轉發來自其他節點的信息,以增加網絡的通信距離和網絡區域的大小。雖然這增加了范圍,但它也增加了復雜性,降低了網絡容量,并縮短了電池壽命,因為節點接受并轉發來自其他節點的可能與它們無關的信息。在實現長距離連接時,長距離星型架構最適合保持電池壽命。
在 LoRaWAN網絡中,節點不與專用網關相關聯。相反,一個節點傳輸的數據通常由多個網關接收。每個網關通過一些回程(蜂窩、以太網等)將從終端節點接收到的數據包轉發到基于云的網絡服務器。智能和復雜性置于服務器上,它管理網絡并過濾多余的接收數據,執行安全檢查,通過最佳網關安排確認,并執行自適應數據速率等。
四、lora無線技術協議的優缺點介紹
LoRaWAN是LoRa聯盟發布的基于開源MAC層協議的低功耗廣域網通信協議。主要為電池供電的無線設備提供本地、國家或全球網絡通信協議。
LoRaWAN定義了網絡的通信協議和系統架構,LoRa? 物理層實現了遠距離通信鏈路。 LoRaWAN 自下而上設計,針對電池壽命、容量、距離和成本優化了 LPWAN(低功耗廣域網)。給出了不同地區的 LoRaWAN? 規范概述,以及在 LPWAN 領域競爭的不同技術的高級比較。
5. LoRaWAN 網絡拓撲
LoRaWAN 網絡是一個典型的Mesh網絡拓撲,在這種網絡架構中,LoRa網關負責數據聚合,連接終端設備和后端云數據服務器。 TCP/IP 網絡連接在網關和服務器之間。所有節點和網關都是雙向通信的。考慮到電池供電的場合,終端節點一般處于休眠狀態。當有數據要發送時,它會喚醒,然后發送數據。
因此,使用LoRa技術,我們可以以較低的發射功率獲得更長的傳輸距離。這種低功耗廣域技術正是大規模部署無線傳感器網絡所需要的。
六、lora無線技術的優缺點
一般來說,傳輸速率、工作頻段和網絡拓撲結構是影響傳感器網絡特性的三個主要參數。傳輸速率的選擇會影響系統的傳輸距離和電池壽命;工作頻段的選擇應兼顧頻段和系統的設計目標;在FSK系統中,網絡拓撲結構的選擇是由傳輸距離要求和系統所需節點決定的。數決定的。 LoRa 結合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術,具有前所未有的性能。以前,只有那些高級工業無線電通信才會采用這些技術,但隨著 LoRa 的引入,嵌入式無線通信的格局發生了巨大變化。
前向糾錯編碼技術在待傳輸的數據序列中加入了一些冗余信息,使得在數據傳輸過程中注入的錯誤符號在接收端得到及時糾正。這種技術減少了為重傳創建“自我修復”數據包的需要,并且適用于由多徑衰落引起的突發錯誤。一旦數據包被分組并注入前向糾錯編碼以提高可靠性,數據包就會被發送到數字擴頻調制器。該調制器將數據包中的每個位饋送到“擴展器”中,該“擴展器”將每個位時間劃分為多個碼片。
即使噪音很大,LoRa 也能從容應對 LoRa 調制解調器。配置后可劃分范圍為64-4096碼片/bit,最大可使用4096碼以碼片/比特為單位的最高擴頻因子 (12)。相對而言,ZigBee 只能劃分 10-12 個芯片/bit 的范圍。
通過使用高擴頻因子,LoRa 技術可以在很寬的無線電頻譜范圍內傳輸少量數據。實際上,通過頻譜分析儀測量時,數據看起來像噪聲,但不同的是,噪聲是不相關的,而數據是相關的,在此基礎上,實際上可以從噪聲中提取數據。擴頻因子越高,可以從噪聲中提取的數據越多。在功能良好的 GFSK 接收器中,需要 8dB 的最小信噪比 (SNR) 才能可靠地解調信號。通過配置AngelBlocks,LoRa可以解調信噪比為-20dB的信號。 GFSK方法與此類似,結果差距為28dB,對應的范圍和距離要寬得多。在室外環境下,6dB的差異可以達到原來兩倍的傳輸距離。
超強的鏈路預算,讓信號飛得更遠 為了有效比較不同技術之間傳輸范圍的性能,我們使用了一個量化指標,叫做“鏈路預算”。鏈路預算包括影響接收器信號強度的每個變量,在其簡化方案中包括發射功率和接收器靈敏度。 AngelBlocks的發射功率為100mW(20dBm),接收靈敏度為-129dBm,總鏈路預算為149dB。相比之下,靈敏度為-110dBm(這已經是它的優秀數據)的GFSK無線技術需要5W的功率(37dBm)才能達到同樣的鏈路預算值。在實踐中,大多數 GFSK 無線技術的接收器靈敏度可以達到 -103dBm。在這種情況下,發射器頻率必須為 46dBm 或大約 36W,才能實現類似于 LoRa 的鏈路預算。因此,使用LoRa技術,我們可以在低發射功率的情況下獲得更寬的傳輸范圍和距離,而這種低功率廣域技術正是我們所需要的。
七 關于 LPWAN
低功耗廣域網(LPWAN)是物聯網不可或缺的一部分。具有功耗低、覆蓋廣、穿透力強等特點。它適用于每隔幾分鐘發送和接收少量。數據的應用,如水運定位、路燈監控、車位監控等。 LPWAN相關組織LoRa聯盟目前在全球擁有145個成員,其繁茂的生態使設備能夠遵循LoRaWAN協議具有很強的互操作性。一個非常適合。
LoRaWAN標準的通信網關可以接入5到10公里范圍內的上萬個無線傳感器節點。其效率遠高于傳統的點對點輪詢通信方式,也可以大大減少節點通信。能量消耗。