LoRa®技术在业内讨论得如火如荼,究竟是何方神圣,比起传统的无线通信技术又有哪些优势?图文一睹为快!
LoRa®是什么?
LoRa®是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa®是基于线性调频扩频调制,它保持了像FSK调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。线性扩频已在军事和空间通信领域使用了数十年,由于其可以实现长通信距离和干扰的鲁棒性,但是LoRa®是第一个用于商业用途的低成本实现。
LoRa®的优势在于技术方面的长距离能力。单个网关或基站可以覆盖整个城市或数百平方公里范围。在一个给定的位置,距离在很大程度上取决于环境或障碍物,但LoRa®和LoRaWAN™有一个链路预算优于其他任何标准化的通信技术。链路预算,通常用分贝(dB为单位)表示,是在给定的环境中决定距离的主要因素。下面是部署在比利时是Proximus网络覆盖图。随着小量的基础设施建设实施,可以容易地覆盖到整个国家。
LoRaWAN又是什么?
LoRaWAN™定义了网络的通讯协议和系统架构,而LoRa®物理层能够使长距离通讯链路成为可能。 LoRaWAN™自下而上设计,为电池寿命、容量、距离和成本而优化了LPWAN(低功耗广域网)。对于不同地区给出了一个LoRaWAN™规范概要,以及在LPWAN空间竞争的不同技术的高级比较。
LoRaWAN系统架构
网络架构
在网状网络中,个别终端节点转发其他节点的信息,以增加网络的通信距离和网络区域规模大小。虽然这增加了范围,但也增加了复杂性,降低了网络容量,并降低了电池寿命,因节点接受和转发来自其他节点的可能与其不相关的信息。当实现长距离连接时,长距离星型架构最有意义的是保护了电池寿命。
在LoRaWAN™网络中,节点与专用网关不相关联。相反,一个节点传输的数据通常是由多个网关收到。每个网关将从终端节点接所接受到的数据包通过一些回程 (蜂窝、 以太网等)转发到基于云计算的网络服务器。智能化和复杂性放到了服务器上,服务器管理网络和过滤冗余的接受到的数据,执行安全检查,通过最优的网关进行调度确认,并执行自适应数据速率等。