LoRa无线技术介绍

whatever_ · 发表于 2022-1-20 14:37

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什么是LoRa
　　LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准，低功耗一般很难覆盖远距离，远距离一般功耗高，要想马儿不吃草还要跑得远，好像难以办到。LoRa的名字就是远距离无线电（Long Range Radio），它特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。
　　LoRa的特性
　　传输距离：城镇可达2-5 Km ，郊区可达15 Km 。
　　工作频率：ISM 频段包括433、868、915 MH等。
　　标准：IEEE 802.15.4g。
　　调制方式：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）能力，semtech公司私有技术。
　　容量：一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。
　　电池寿命：长达10年。
　　安全：AES128加密。
　　传输速率：几百到几十Kbps，速率越低传输距离越长，这很像一个人挑东西，挑的多走不太远，少了可以走远。
　　LoRa和LoRaWan
　

　　上图可以看出，LoRa是LoRaWan的一个子集，LoRa仅仅包括物理层定义，LoRaWan还包括了链路层。

　　这张图片是LoRaWan的网络架构图，左边是各种应用传感器，包括智能水表，智能垃圾桶，物流跟踪，自动贩卖机等，它右边是LoRaWan网关，网关转换协议，把LoRa传感器的数据转换为TCP/IP的格式发送到Internet上。LoRa网关用于远距离星型架构，是多信道、多调制收发、可多信道同时解调。由于LoRa的特性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，作为一个透明网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，终端设备使用单播的无线通信报文到一个或多个网关。
　　其实LoRaWan并不是一个完整的通信协议，因为它只定义了物理层和链路层，网络层和传输层没有，功能也并不完善，没有漫游，没有组网管理等通信协议的主要功能。
　　Lora物理帧结构
　　LoRa的报文分为上行和下行。上行是从传感器到LoRa网关的，下行是LoRa网关到传感器的，仅仅作为回复。
　　

　　上行报文
　　上图是上行报文，包括一个前导码，包头和包头的CRC值，后面是数据，是CRC校验。
　　