LoRa究竟是一種什么樣的技術?
LoRa技術
LoRa是LPWAN通信技術中的一種,是美國Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。LoRa的名字就是遠距離無線電(LongRangeRadio),目前,LoRa主要在全球免費頻段運行,包括433、868、915MHz等。
LoRa的特性
傳輸距離:城鎮可達2-5Km,郊區可達15Km。
工作頻率:ISM頻段包括433、868、915MH等。
標準:IEEE802.15.4g。
調制方式:基于擴頻技術,線性調制擴頻(CSS)的一個變種,具有前向糾錯(FEC)能力,semtech公司私有專利技術。
容量:一個LoRa網關可以連接上千上萬個LoRa節點。
電池壽命:長達10年。
安全:AES128加密。
傳輸速率:幾百到幾十Kbps,速率越低傳輸距離越長,這很像一個人挑東西,挑的多走不太遠,少了可以走遠。
LoRa網絡架構
在網狀網絡中,個別終端節點轉發其他節點的信息,以增加網絡的通信距離和網絡區域規模大小。雖然這增加了范圍,但也增加了復雜性,降低了網絡容量,并降低了電池壽命,因節點接受和轉發來自其他節點的可能與其不相關的信息。當實現長距離連接時,長距離星型架構最有意義的是保護了電池壽命。
如果把網關安裝在現有移動通信基站的位置,發射功率20dBm,(100mW),那么在高建筑密集的城市環境可以覆蓋2公里左右,而在密度較低的郊區,覆蓋范圍可達10公里。該網關/集中器還包含MAC層協議,對于高層它是透明的。
LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、網絡服務器以及應用服務器組成。應用數據可雙向傳輸。
LoRaWAN網絡架構是一個典型的星形拓撲結構,在這個網絡架構中,LoRa網關是一個透明傳輸的中繼,連接終端設備和后端中央服務器。終端設備采用單跳與一個或多個網關通信。所有的節點與網關間均是雙向通信。
LoRa終端設備
LoRa的終端節點可能是各種設備,比如水表氣表、煙霧報警器、寵物跟蹤器等。這些節點通過LoRa無線通信首先與LoRa網關連接,再通過3G網絡或者以太網絡,連接到網絡服務器中。網關與網絡服務器之間通過TCP/IP協議通信。
LoRa網絡將終端設備劃分成A/B/C三類:
ClassA:雙向通信終端設備。這一類的終端設備允許雙向通信,每一個終端設備上行傳輸會伴隨著兩個下行接收窗口。終端設備的傳輸時隙是基于其自身通信需求,其微調基于ALOHA協議。
ClassA設備的功耗最低,基站下行通信只能在終端上行通信之后
ClassB:具有預設接收時隙的雙向通信終端設備。這一類的終端設備會在預設時間中開放多余的接收窗口,為了達到這一目的,終端設備會同步從網關接收一個Beacon,通過Beacon將基站與模塊的時間進行同步。
ClassB終端可以使基站知道終端正在接收數據
ClassC:具有最大接收窗口的雙向通信終端設備。這一類的終端設備持續開放接收窗口,只在傳輸時關閉。ClassC設備擁有最長的接收窗口,也最耗電。
LoRa究竟是一種什么樣的技術?想必大家看完后都有所認識了吧。