Im vorherigen Artikel auf dieser Website "Short-distance Wireless Communication Networking Technology" gab es eine kurze Einführung in LoRa. Da der Platz begrenzt ist und es sicherlich nicht möglich ist, die LoRa-Technologie im Detail zu erklären, werden wir heute einen speziellen Artikel über " lora "Technische Grundsätze Artikel". Der Protagonist des Artikels ist LoRa, das im gesamten Artikel verwendet wird.
Wie bereits im vorherigen Artikel erwähnt, ist LoRa eine von vielen LPWAN-Kommunikationstechnologien. Es handelt sich um eine drahtlose Langstreckenübertragungstechnologie, die auf der Spreizspektrumstechnologie basiert. Sie wurde zuerst von dem amerikanischen Unternehmen Semtech eingeführt und gefördert.
LoRa is a physical layer or wireless modulation used to establish long-distance communication links. Many traditional wireless systems use frequency shift keying (FSK) modulation as the physical layer because it is a very efficient modulation that achieves low power consumption. LoRa® is based on linear frequency modulation spread spectrum modulation, which maintains the same low power consumption characteristics as FSK modulation, but significantly increases the communication distance. Linear spread spectrum has been used in military and space communications for decades due to its ability to achieve long communication ranges and robustness to interference, but LoRa® is the first low-cost implementation for commercial use.
1. Architektur und Grundsätze des Lora-Netzes
In einem Mesh-Netz leiten einzelne Endknoten Informationen von anderen Knoten weiter, um die Kommunikationsentfernung des Netzes und die Größe des Netzbereichs zu erhöhen. Dies erhöht zwar die Reichweite, erhöht aber auch die Komplexität, verringert die Netzwerkkapazität und verkürzt die Batterielebensdauer, da die Knoten Informationen von anderen Knoten annehmen und weiterleiten, die für sie möglicherweise nicht relevant sind. Bei der Implementierung von Verbindungen über große Entfernungen ist die Sternarchitektur über große Entfernungen am sinnvollsten, um die Batterielebensdauer zu schützen.
In einem LoRaWAN®-Netz sind die Knoten nicht mit speziellen Gateways verbunden. Im Gegensatz dazu werden Daten, die von einem Knoten übertragen werden, normalerweise von mehreren Gateways empfangen. Jedes Gateway leitet die vom Endknoten empfangenen Pakete über eine Art Backhaul (Mobilfunk, Ethernet usw.) an einen Cloud-basierten Netzwerkserver weiter. Die Intelligenz und die Komplexität liegen auf dem Server, der das Netz verwaltet und eingehende Daten auf Redundanz filtert, Sicherheitsprüfungen durchführt, Bestätigungen durch optimale Gateways plant und adaptive Datenraten durchführt, usw.
2. Zusammensetzung des LoRa-Funknetzes
Das LoRa-Netz besteht hauptsächlich aus vier Teilen: Endgerät (kann über ein eingebautes LoRa-Modul verfügen), Gateway (oder Basisstation), Server und Cloud. Anwendungsdaten können in beide Richtungen übertragen werden.
LoRa Alliance Die LoRa Alliance ist eine offene, gemeinnützige Organisation, die im März 2015 von Semtech geleitet wurde. Zu den Gründungsmitgliedern gehören die französische Actility, die chinesische AUGTEK und die Royal Dutch Telecom kpn. In weniger als einem Jahr hat die Allianz mehr als 150 Mitgliedsunternehmen gewonnen, darunter viele schwergewichtige Hersteller wie IBM, Cisco und Orange aus Frankreich. Es gibt eine große Anzahl von Unternehmen in jedem Glied der industriellen Kette (Hersteller von Endgeräte-Hardware, Chiphersteller, Hersteller von Modul-Gateways, Softwarehersteller, Systemintegratoren, Netzbetreiber). Die Offenheit dieser Technologie erschwert den Wettbewerb und die Zusammenarbeit. Die Angemessenheit hat die schnelle Entwicklung und den ökologischen Wohlstand von LoRa gefördert.
3. Topologie des LoRaWAN-Netzes
Das LoRaWAN-Netzwerk ist eine typische Mesh-Netzwerk-Topologie. In dieser Netzwerkarchitektur ist das LoRa-Gateway für die Datenaggregation und die Verbindung zwischen Endgeräten und Back-End-Cloud-Datenservern verantwortlich. Das Gateway und der Server sind über ein TCP/IP-Netzwerk verbunden. Es gibt eine Zwei-Wege-Kommunikation zwischen allen Knoten und dem Gateway. In Anbetracht der batteriebetriebenen Situation schläft der Endgeräteknoten normalerweise. Wenn Daten zu senden sind, wacht er auf und sendet die Daten.
Daher können wir mit der LoRa-Technologie größere Übertragungsdistanzen bei geringer Sendeleistung erzielen. Diese stromsparende Weitverkehrs-Technologie ist für den großflächigen Einsatz von drahtlosen Sensornetzwerken erforderlich.
4. Einführung in das LoRaWAN-Protokoll
LoRaWAN ist ein stromsparendes Weitverkehrsnetz-Kommunikationsprotokoll, das auf dem von der LoRa Alliance veröffentlichten Open-Source-MAC-Schichtprotokoll basiert. Es bietet hauptsächlich lokale, nationale oder globale Netzwerkkommunikationsprotokolle für batteriebetriebene drahtlose Geräte.
LoRaWAN? defines the communication protocol and system architecture of the network, and the LoRa® physical layer enables long-distance communication links. Designed from the bottom up, LoRaWAN optimizes LPWAN (Low Power Wide Area Network) for battery life, capacity, distance and cost. An overview of the LoRaWAN specifications for different regions is given, as well as a high-level comparison of the different technologies competing in the LPWAN space.
Ich werde hier nicht die Vor- und Nachteile von LoRa einzeln vorstellen. Jeder, der sich ein wenig mit diesem Netzwerk auskennt, weiß es, glaube ich. Wenn Sie nicht zu Baidu wollen, können Sie direkt auf diesen Link klicken: Drahtlose Kurzstrecken-Kommunikationsnetzwerk-Technologie, um die Vor- und Nachteile von LoRa zu verstehen. . Dies schließt die Einführung von " Lora technische Grundsätze ", ich hoffe, es wird Ihnen helfen!
