LoRa通信技術和其優勢

發布時間:2020-10-10 15:33    發布者:成都億佰特
關鍵詞: LoRa , 通信技術
 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。這一方案的出現改變了以往關于傳輸距離和功耗需要折中的考慮方式,為用戶提供了一種簡單的能實現遠距離通信、電池壽命長、大容量的系統,進而拓展出傳感網絡。目前,LoRa主要在全球免費頻段運行,包括433、868、915等頻段。


  LoRa網絡主要由終端(可內置LoRa模塊)、網關(或稱基站)、Server和云四部分組成。應用數據可雙向傳輸。一般說來,傳輸速率、工作頻段和網絡拓撲結構是影響傳感網絡特性的三個主要參數。傳輸速率的選擇將影響系統的傳輸距離和電池壽命;工作頻段的選擇要折中考慮頻段和系統的設計目標;而在FSK系統中,網絡拓撲結構的選擇是由傳輸距離要求和系統需要的節點數目來決定的。
  LoRa融合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術,擁有這前所未有的性能。此前,只有那些高等級的工業無線電通信會融合這些技術,而隨著LoRa的引入,嵌入式無線通信領域的局面發生了徹底的改變。
  前向糾錯編碼技術是給待傳輸數據序列中增加了一些冗余信息,這樣,數據傳輸進程中注入的錯誤碼元在接收端就會被及時糾正。這一技術減少了以往創建“自修復”數據包來重發的需求,且在解決由多徑衰落引發的突發性誤碼中表現良好。一旦數據包分組建立起來且注入前向糾錯編碼以保障可靠性,這些數據包將被送到數字擴頻調制器中。這一調制器將分組數據包中每一比特饋入一個“展擴器”中,將每一比特時間劃分為眾多碼片。
  即使噪聲很大,LoRa也能從容應對,LoRa調制解調器經配置后,可劃分的范圍為64-4096碼片/比特,最高可使用4096碼片/比特中的最高擴頻因子(12)。相對而言,ZigBee僅能劃分的范圍為10-12碼片/比特。
  通過使用高擴頻因子,LoRa技術可將小容量數據通過大范圍的無線電頻譜傳輸出去。實際上,當你通過頻譜分析儀測量時,這些數據看上去像噪音,但區別在于噪音是不相關的,而數據具有相關性,基于此,數據實際上可以從噪音中被提取出來。擴頻因子越高,越多數據可從噪音中提取出來。在一個運轉良好的GFSK接收端,8dB的最小信噪比(SNR)需要可靠地解調信號,采用配置AngelBlocks的方式,LoRa可解調一個信號,其信噪比為-20dB,GFSK方式與這一結果差距為28dB,這相當于范圍和距離擴大了很多。在戶外環境下,6dB的差距就可以實現2倍于原來的傳輸距離。
  因此,使用LoRa技術我們能夠以低發射功率獲得更廣的傳輸范圍和距離,這種低功耗廣域技術正是我們所需的。
  總結下LoRa模塊的優勢特點:
  1、空曠傳輸距離8000米
  2、工作頻率:433/470/868/915MHz可選
  3、靈敏度高達 -139 dBm -139 dBm
  4、TTL/232/485電平接口
  5、通訊頻道多達40個
  LoRa的出現使得無線通訊距離得到了新的突破,為物聯網應用帶來了新的發展,并且給一些需要遠距離傳輸的應用提供了技術支持。LoRa在遠程抄表、安防系統、門禁系統和定時定位等領域都有著突出的表現。


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