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关于物联网中LoRa的九个主要疑问?
发布时间:2019-11-04 | 文章来源:硅传科技原创
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  在当今快速发展的技术世界中,能够快速了解并响应客户对物联网解决方案的需求,并在运营、流程和投资回报等方面实现改善,对于解决方案开发人员和系统集成商的成功都至关重要。最近,物联网云平台的最新进展极大地简化了构建物联网应用的流程以及在云端进行高级分析的过程;但将传统设备和新的边缘设备连接起来以安全获取数据的过程仍然具有挑战性。此外,物联网创新者面临着如何缩小成熟解决方案与边缘连接选项之间的差距的问题,该问题因为零散的生态系统和由仅擅长解决特定问题的硬件设计团队开发的解决方案而变得复杂。


  一、什么是LoRa调制?

  LoRa (Long Range,远距离)是一种调制技术,与同类技术相比,提供更长的通信距离。调制是基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)。LoRa显著地提高了接受灵敏度,与其他扩频技术一样,使用了整个信道带宽广播一个信号,从而使信道噪声和由于使用低成本晶振而引起频率偏移的不敏感性更健壮。LoRa可以调制信号19.5dB低于底噪声,而大多数频移键控(FSK)在底噪声上需要一个8-10dB的信号功率才可以正确调制。LoRa调制是物理层(PHY),可为不同协议和不同网络架构所用-Mesh、Star、点对点等等。

  二、什么是LoRaWAN?

  LoRa调制是PHY,LoRaWAN是MAC协议,用于大容量远距离低功耗的星型网络,LoRa联盟正在对低功耗广域网(LPWAN)进行标准化。

  LoRaWAN协议针对低功耗、电池供电的传感器进行了优化,包括了不同级别的终端节点以优化网络延迟和电池寿命间的平衡关系。它是完全双向的,由安全专家构建确保了可靠性和安全性。LoRaWAN架构还可轻松定位移动目标用于资产跟踪,这是物联网增长量最快的应用。主要的电信运营商正在将LoRaWAN部署为全国网络,LoRa联盟正在标准化LoRaWAN以确保不同的国家网络是可以互操作的。

  三、什么是LoRa网关?

  LoRa网关设计用于远距离星型架构,并运用在LoRaWAN系统中。他们是多信道、多调制收发、可多信道同时解调、由于LoRa的特性甚至可以同一信道上同时多信号解调。网关使用不同于终端节点的RF器件,具有更高的容量,作为一个透明桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。网关通过标准IP连接连接到网络服务器,终端设备使用单跳的无线通信到一个或多个网关。所有终端节点的通信一般都是双向的,但还支持如组播功能操作,软件升级,无线传输或其他大批量发布消息,这样就减少了无线通信时间。根据要求的容量和安装位置(家庭或塔),有不同的网关版本。

  四、 LoRaWAN数据速率是多少?

  对于LoRa来说,LoRaWAN数据速率范围在0.3kbps到11kbps之间,欧洲地区GFSK数据速率是50kbps。在北美地区,由于FCC限制最小数据速率是0.9kbps。为使终端设备的电池寿命和总体网络容量最大化,LoRaWAN网络服务器通过自适应数据速率(ADR)算法对每个终端设备数据速率和RF输出分别进行管理。ADR对于高性能网络是至关重要的,具有了可扩展性。在基础设施方面,以最小的投资部署一个网络,当需要增加容量时,就部署更多的网关,ADR将会使数据速率更高,可将网络容量扩展6到8倍。

  、 LoRa集中器是什么?

  网关和集中器这两个术语都有在使用,但在LoRa系统中他们是等效的部件。在其他行业里,网关和集中器的定义意味着不同的部件。

  六、 LoRa处理干扰怎么样?

  LoRa调制解调器对同信道GMSK干扰抑制可达19.5dB,或换句话说,它可以接受低于干扰信号或底噪声的信号19.5dB。因为拥有这么强的抗干扰性,所以LoRaTM调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段,也可以用于混合通讯网络,以便在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。

  七、LoRa数据数率是多少?

  LoRaWAN定义了一组特定的数据速率,但终端芯片或PHY是可以有多种选项。SX1272支持数据速率从0.3到37.5kbps,SX1276支持0.018到37.5kbps。

  八、 什么是LoRa终端节点或点?

  LoRa终端节点是LoRa网络的部分,进行感应或控制。他们在远程电池供电。这些终端节点使用LoRaWAN网络协议与LoRa网关(集中器或基站)建立通信。

  九、LoRa解决方案的价格是多少?

  LoRa设备(如SX1272或SX1276)使用了一个较低成本的晶振。在窄带技术里,RX/TX收发期间需要一个昂贵的温度控制的晶体振荡器以减少频率漂移。根据量和功能,一个完整终端节点典型的材料清单成本最低能达到14.9元。长的传输距离意味着简化了网络基础设施,因不需要中继部署成本较低。较低的功耗意味着使用较低成本的电池和网络维护。

  Semtech 认识到 LoRa所具有的低功耗、长距离和灵活等技术优势,以及 LoRa现在已可以提供给客户进行实施这一事实,这意味着解决方案提供商已经可以构建和部署基于 LoRa的安全的、可扩展的和可管理的物联网解决方案,从而快速实现投资回报。进一步简化基于LoRa 解决方案的开发流程,使这些创新者以更低的开发成本,更快地开发满足客户需求的解决方案。