隨著智慧城市的全面部署以及城市智能化、感知與互聯(lián)的發(fā)展需求,城市越來越多的碎片化終端設(shè)備需要低功耗長距離傳輸?shù)慕尤刖W(wǎng)絡(luò)。以LoRa為代表的低功耗、遠(yuǎn)距離網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),有機(jī)會打破物聯(lián)網(wǎng)在互聯(lián)方面的瓶頸,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)端對端的成本大幅下降,引爆物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用。那么lora無線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)都有哪些呢?運(yùn)用的是什么原理?一起來看看。
lora無線技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
LoRa是semtech公司創(chuàng)建的低功耗局域網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn),我們知道,低功耗一般很難覆蓋遠(yuǎn)距離,而遠(yuǎn)距離一般功耗高,LoRa的名字翻譯就是遠(yuǎn)距離無線電(Long Range Radio),它最大特點(diǎn)就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠(yuǎn),實現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一,它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴(kuò)大3-5倍。
LoRa 是一種無線電信號傳輸協(xié)議,它采用啁啾的多符號格式來傳輸數(shù)據(jù)。本質(zhì)上,這些芯片是傳統(tǒng)的 ISM 頻段無線電芯片,可以使用 LoRa(或其他調(diào)制類型,如 FSK)將無線電頻率轉(zhuǎn)換為比特,而無需編寫代碼。在廣域通信之外,LoRa 技術(shù)是一種在各種應(yīng)用中采用的較低級別的物理層技術(shù)。
LoRaWAN 協(xié)議基于 LoRa 無線電調(diào)制方式,是一種低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議。它管理終端節(jié)點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)之間的通信,并通過無線連接將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)。 LoRaWAN 是一種點(diǎn)對多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這不僅僅是關(guān)于無線電波;這是關(guān)于它們?nèi)绾闻c LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)交互以提供加密和識別等功能。
LoRa在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的無線技術(shù)有多種,可組成局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(可內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、Server和云四部分組成。
LoRaWAN的數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為0.3 kbps至37.5 kbps,為了最大化終端設(shè)備電池的壽命和整個網(wǎng)絡(luò)容量,LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過一種速率自適應(yīng)(Adaptive Data Rate , ADR)方案來控制數(shù)據(jù)傳輸速率和每一終端設(shè)備的射頻輸出功率。
LoRa的優(yōu)點(diǎn):
LoRa網(wǎng)絡(luò)具有傳輸距離遠(yuǎn),工作功耗低,組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多,抗干擾性強(qiáng),低成本等特點(diǎn)。
傳輸距離遠(yuǎn):靈敏度-148dBm,通訊距離可達(dá)幾千米
工作能耗低:Aloha方法有數(shù)據(jù)時才連接,電池可工作幾年
組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)多:組網(wǎng)方式靈活,可以連接多個節(jié)點(diǎn)
抗干擾性強(qiáng):協(xié)議里面有LBT的功能,基于aloha的方式,有自動的頻點(diǎn)跳轉(zhuǎn)和速率自適應(yīng)功能
低成本:非授權(quán)頻譜,節(jié)點(diǎn)/終端成本低
LoRa的缺點(diǎn):
LoRa網(wǎng)絡(luò)有諸多優(yōu)點(diǎn),但也有一定缺點(diǎn)。
頻譜干擾:隨著LoRa的不斷發(fā)展,LoRa設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)部署不斷增多,相互之間會出現(xiàn)一定的頻譜干擾。
需要新建網(wǎng)絡(luò):LoRa在布設(shè)過程中,需要用戶自己組建網(wǎng)絡(luò)。
有效負(fù)載較?。篖oRa傳輸數(shù)據(jù)有效負(fù)載比較小,有字節(jié)限制。
LoRa的特性:
1、傳輸距離:城鎮(zhèn)可達(dá)2-5Km ,郊區(qū)可達(dá)15 Km ;
2、工作頻率:ISM 頻段,包括433、868、915 MH等;
3、容量:一個LoRa網(wǎng)關(guān)可以連接上千上萬個LoRa節(jié)點(diǎn);
4、傳輸速率:幾百到幾十Kbps,速率越低傳輸距離越長;
5、調(diào)制方式:基于擴(kuò)頻技術(shù),線性調(diào)制擴(kuò)頻的一個變種,具有前向糾錯能力。