【干货】LoRa技术科普

LoRa作为低功耗广域网领域目前发展速度最快、应用范围最广的技术，近些年受到越来越多的关注。下面是关于LoRa的一些技术解答。

1.什么是LoRa？

LoRa 是LPWAN通信技术中的一种，是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。目前，LoRa 主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。

LoRa技术具有远距离、低功耗（电池寿命长）、多节点、低成本的特性。

2.  LoRa是Mesh网络、点对点传输还是星形网络？

LoRa调制技术本身是一个物理层（PHY layer）协议，能被用在几乎所有的网络技术中。Mesh网络虽然扩展了网络覆盖的范围，但是却牺牲了网络容量、同步开销、电池使用寿命。随着LoRa技术链路预算和覆盖距离的同时提升，Mesh网络已不再适合，故采用星形的组网方式来优化网络结构、延长电池寿命、简化安装。LoRa网关和模块间以星形网方式组网，而LoRa模块间理论上可以以点对点轮询的方式组网，当然点对点轮询效率要远远低于星形网。

 3.  LoRa技术与SIGFOX，NWave的区别在哪里？

总的来说，LoRa技术采用的是一种扩频技术；SIGFOX公司使用窄带BPSK调制技术；NWave公司使用Weightless标准，与SIGFOX公司使用的技术较为相似。想要了解详细参数，可在菜单干货数据栏查看“LPWAN技术比较”。

目前使用超窄带技术的公司可供选择的收发器芯片较多，而LoRa仅能使用Semtech提供的芯片。

4.  什么是LoRa网关？

LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置，是终端和服务器（Server）间的信息桥梁，是多信道的收发机。LoRa网关有时又被称为LoRa基站或LoRa集中器，虽然定义不同，但其实是同一含义。LoRa网关使用不同的扩频因子，不同的扩频因子两两正交因而理论上可以在同一信道中对多条不同扩频因子的信号进行解调。网关与网络服务器间通过标准IP进行连接，终端通过单跳与一个或多个网关进行通讯，所有的终端通讯都是双向通讯，同时也支持软件远程升级等。目前来说，定义不同，网关类型也不同。例如，按照应用场景不同可分为为室内型网关和室外型网关；按照通讯方式不同可分为全双工网关和半双工网关；而按照设计标准不同可分为完全符合LoRaWAN协议网关和不完全符合LoRaWAN协议网关。

5.  LoRa网关的容量有多大？

单个网关能连多少个终端？网关容量是指在一定时间内网关接收数据包数量的能力。理论上来说，单个SX1301芯片拥有8个信道，在完全符合LoRaWAN协议的情况下最多每天能接收1500万个数据包。如果某应用发包频率为1包/小时，单个SX1301芯片构成的网关能接入62500个终端节点。当然，这只是一个理论值，网关接入终端数量最终还是与网关信道数量、终端发包频率、发包字节数和扩频因子息息相关。

8.   LoRa网关接入的节点数目取决于哪些因素？

LoRa网关接入的节点数取决于LoRa网关所能提供的信道资源以及单个LoRa终端占用的信道资源。LoRa网关如果采用Semtech标准参考设计，网关采用SX1301芯片，那么信道数是固定的8个上行信道1个下行信道。物理信道数确定了， LoRa网关所能提供的信道资源也就确定了。（网关设计不同，信道数不同，AUGTEK网关能实现8个上行，4个下行。）单个LoRa终端占用的信道资源与终端占用信道的时间一致，也就与终端的发包频率、发包字节数以及LoRa终端的扩频因子息息相关。当LoRa终端的发包频率和发包字节数上升，该终端占据信道收发的时间就会增加，就占用了更多的信道资源。而当LoRa终端采用更大的扩频因子时，信号可以传的更远，但是代价是传递单位字节的信息会花费更多的时间。

9.  什么是LoRa终端或节点？

LoRa终端是LoRa网络的组成部分，一般由LoRa模块和传感器等器件组成。LoRa终端可使用电池供电，能够远程定位。每一个符合LoRaWAN协议的终端都能与符合LoRaWAN的网关直接通讯，从而实现互联互通。

10.   采用LoRa技术，我可以使用哪些ISM频段？

按理论来说，你可以使用150 MHz 到 1 GHz频段中的任何频率。但是Semtech的LoRa芯片并不是所有的sub-GHz的频段都可以使用，在常用频段（如433MHz，470MHz~510MHz，780MHz以及欧美常用的868MHz和915MHz都属于常用频段）以外的一些频率并不能很好的支持。

11.  LoRa网关使用免费频段，会不会容易受到频率干扰？

抗干扰能力取决于LoRa技术本身的特性和网关的设计。LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度（RSSI）和超强信噪比（SNR）。

 12.  LoRa的数据传输速率是多少？

LoRaWAN协议定义了一系列的数据传输速率，不同的芯片可供选择的速率范围不同，例如SX1272支持0.3-38.4kbps，SX1276支持0.018-38.4kbps的速率范围。

我爱方案网的方案超市最近入驻了一个Lorawan网关方案，该网关是一款针对于IoT及M2M应用设计的LoRa/LoRaWAN户外工业级网关。提供有线及3G/4G/LTE方式接入互联网。

主要特点有：超远距离传输，可视通讯15Km，城市环境3~5Km,工业级可靠性,超强抗干扰特性,多信道多扩频因子并行接收,使用灵活，提供用户二次开发指导,兼容各大知名LoRaWAN云服务器。

目前该方案应用于智慧城市、智慧农业、智能抄表 (水表、电表、气表）、其他各种需远距离传输的物联网应用领域。方案详情>>>