導(dǎo)讀：LPWA 目前包含多種技術(shù)，如 LoRa、Sigfox、Weightless 和 NB-IoT 等，其中 LoRa 從 2013 年開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)，預(yù)計(jì)今年 Semtech 的 SX1278 LoRa 芯片在中國(guó)的出貨量將超過(guò) 1000 萬(wàn)片。因此，這個(gè)金秋 10 月就讓我們一起來(lái)了解 LoRa。

物聯(lián)網(wǎng)連接存在挑戰(zhàn)，催生 LPWAN

目前物聯(lián)網(wǎng)連接的應(yīng)用場(chǎng)合存在幾個(gè)痛點(diǎn)：

①通信距離，大部分設(shè)備布局在復(fù)雜的建筑環(huán)境或者人員稀少的地方，傳統(tǒng)無(wú)線技術(shù)難以穿透或者抵達(dá)；

②電池供電，很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合并沒(méi)有持續(xù)電力供應(yīng)的條件，比如地磁傳感器、自來(lái)水表。

主流無(wú)線通信方式對(duì)比

物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的無(wú)線技術(shù)，除運(yùn)營(yíng)商廣域網(wǎng)的 GPRS、3G/4G 以外，還有局域網(wǎng)短距離的 ZigBee、Wi-Fi、藍(lán)牙。雖然這些無(wú)線技術(shù)本身已經(jīng)成熟，但是優(yōu)缺點(diǎn)也都非常明顯，長(zhǎng)距離和低功耗兩者之間只能二選一。LPWA ( Low Power Wide Area )   低功耗廣域技術(shù)在這個(gè)背景下應(yīng)運(yùn)而生，專(zhuān)為遠(yuǎn)距離、低帶寬、低功耗、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。LPWA 目前也包含多種技術(shù)，如 LoRa、Sigfox、Weightless 和 NB-IoT 等，其中 LoRa 從 2013 年開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)，預(yù)計(jì)今年 Semtech 的 SX1278 LoRa 芯片在中國(guó)的出貨量將超過(guò) 1000 萬(wàn)片。因此，這個(gè)金秋 10 月就讓我們一起來(lái)了解 LoRa。

LoRa 讓距離與功耗不再是問(wèn)題

LoRa 是一種相比經(jīng)典 FSK 技術(shù)覆蓋半徑增加 3-5 倍的增強(qiáng)無(wú)線傳輸技術(shù)，LoRa 調(diào)制解調(diào)技術(shù)在不改變發(fā)射功率的前提下，明顯提升了無(wú)線傳輸距離（即增加鏈路預(yù)算，或者接收靈敏度）。

LoRa vs FSK 在密集城市環(huán)境下的傳輸距離

LoRaWAN ™   是一種異步的基于 ALOHA 的協(xié)議，也就是說(shuō)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景需求進(jìn)行或長(zhǎng)或短的睡眠，而 GPRS、3G/4G 同步協(xié)議的節(jié)點(diǎn)必須定期地聯(lián)網(wǎng)同步，這減少電池壽命第一推手。GSMA 對(duì)不同 LPWA 低功耗廣域技術(shù)進(jìn)行了比較，LoRaWAN ™   比其他蜂窩技術(shù)有 3 到 5 倍的功耗優(yōu)勢(shì)。

LoRa 在覆蓋和功耗均表現(xiàn)優(yōu)秀

LoRa 適用于哪些應(yīng)用場(chǎng)景？

LoRa 最突出的特點(diǎn)就是長(zhǎng)距離，突破以前需要中繼才能解決的覆蓋場(chǎng)景，或者同時(shí)要求功耗很低，需要電池供電。比如：

①無(wú)線抄表，比如：電表、水表、氣表、熱表等；

②緩慢變化物理量（溫度、水壓、PM2.5、地磁感應(yīng)器）超低功耗傳感器；

③無(wú)線報(bào)警器（煙霧探測(cè)器、熱釋紅外）；

④遠(yuǎn)程 I/O 控制器（燈光控制、空調(diào)控制）；⑤無(wú)線 RS-485/Modbus 轉(zhuǎn)換器；

LoRa 相對(duì)經(jīng)典 FSK 433MHz 技術(shù)相比有什么獨(dú)特優(yōu)勢(shì)？

①通信距離：距離增加 3-5 倍這是最直觀的感受，原來(lái) 433MHz 小無(wú)線產(chǎn)品難以覆蓋的死角，LoRa 可以完全覆蓋，這是用戶遇到 433MHz 通信不可靠的終極解決方案；

② LoRa 解調(diào)技術(shù)可在噪聲下仍可正確解調(diào)數(shù)據(jù)，并且靈敏度甚至可以達(dá)到的 -148dBm；

③ LoRa Modem 本身具有優(yōu)異的抗干擾特性，而且支持自動(dòng)隨機(jī)跳頻通信，以抵抗瞬間干擾的可能。相比傳統(tǒng) 433MHz 芯片定頻通信來(lái)說(shuō)，不但可靠性提高，而且對(duì)頻點(diǎn)占用時(shí)間少，對(duì)外界干擾更少，意味著對(duì)通信信道使用更加合理。

LoRa 無(wú)線通信網(wǎng)關(guān)通信頻率是否授權(quán)？

根據(jù)國(guó)家工信部文件《信部無(wú) [ 2005 ] 423 號(hào)》，LoRaWAN ™可以免費(fèi)使用微功率無(wú)線通信頻率范圍：470-510MHz，但必須滿足以下條件：

①射頻發(fā)射功率 EIRP ( EffecTIve Isotropic Radiated Power )   有效全向輻射功率 )   要小于 50mW ( 或者 +17dBm ) ；

②發(fā)射持續(xù)時(shí)間不能超過(guò) 5000ms。