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lora技术原理,LoRa网络架构讲解

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lora技术原理
2020-12-20 14:13:06 阅读:12 发布人:纵横智控

在本站以前的文章“短距离无线通信组网技术”中,对于LoRa有过简单的介绍,篇幅有限,肯定没法将LoRa这一技术细讲,那么今天我们就专门写一篇关于“lora技术原理”的文章。文章的主角就是LoRa,全篇都将它。

正如上一篇文章说的,LoRa是诸多LPWAN通信技术中的一种,是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术,最早由美国Semtech公司采用和推广。

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。

一、Lora网络架构及原理

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。

二、LoRa无线技术网络构成

LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。

LoRa联盟LoRa联盟是2015年3月Semtech牵头成立的一个开放的、非盈利的组织,发起成员还有法国Actility,中国AUGTEK和荷兰皇家电信kpn等企业。不到一年时间,联盟已经发展成员公司150余家,其中不乏IBM、思科、法国Orange等重量级产商。产业链(终端硬件产商、芯片产商、模块网关产商、软件厂商、系统集成商、网络运营商)中的每一环均有大量的企业,这种技术的开放性,竞争与合作的充分性都促使了LoRa的快速发展与生态繁盛。


三、LoRaWAN网络拓扑

LoRaWAN 网络是一个典型的Mesh网络拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关负责数据汇总,连接终端设备和后端云端数据服务器。网关与服务器间TCP/IP网 络进行连接。所有的节点与网关间均是双向通信,考虑到电池供电的场合,终端节点一般是休眠,当有数据要发送时,唤醒,然后进行数据发送。

因此,使用LoRa技术,我们能够以低发射功率获得更远的传输距离。这种低功耗广域技术正是大规模部署无线传感器网络所必须的。

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四、LoRaWAN 协议介绍

LoRaWAN是 LoRa联盟发布的一个基于开源MAC层协议的低功耗广域网通信协议。主要为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络通信协议。

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。


LoRa的优缺点,这里就不一一介绍了,对这个网络有一点了解的,相信都知道,若您不想百度,可以直接点此链接:短距离无线通信组网技术,对LoRa优缺点进行了解。关于“lora技术原理”到这里就介绍完毕,希望对您有帮助!


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