LoRa无线通信技术与物联网



  • 因为最近的物联网项目涉及到LoRa无线通信技术,因此在这里简单普及一下LoRa技术。

    LoRa是什么?

    LORA是Long Range(长距离)的简称,是一种长距离,低功耗的无线通信技术。2013年推出LoRa芯片,目前semetch公司是LoRa芯片唯一的提供商。

    LoRaWAN是什么?

    LORAWAN(Lora Wide Area Network)是LoRa广域物联网的简称,是基于LORA技术的一种通信协议。
    LoRa是LoRaWan的一个子集,LoRa仅仅包括物理层定义,LoRaWan还包括了链路层。
    其实LoRaWan并不是一个完整的通信协议,因为它只定义了物理层和链路层,网络层和传输层没有,功能也并不完善,没有漫游,没有组网管理等通信协议的主要功能。

    LoRa的特性

    • 传输距离:城镇可达2-5 Km , 郊区可达15 Km 。
    • 工作频率:ISM 频段 包括433、868、915 MH等。
    • 标准:IEEE 802.15.4g。
    • 调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。
      容量:一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。
    • 电池寿命:长达10年。
    • 安全:AES128加密。
    • 传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长,这很像一个人挑东西,挑的多走不太远,少了可以走远。

    LoRa基本网络架构

    若干终端(end nodes)采集来自传感器等的底层数据,通过RF射频技术/LoRaWAN技术把数据发送到网关(Gateway)基站,网关再通过3g/以太网通信技术把数据发送到网络服务器(Network Server),网络服务器再把数据发送给应用(Application Server)。
    可以看到,一个LoRaWAN网络架构了包含了终端、基站、网络服务器、应用服务器四个部分。基站和终端之间采用星型网络拓扑,终端节点可以同时发给多个基站。基站则对网络服务器和终端之间的LoRaWAN协议数据做转发处理。
    0_1551157648269_bd2b4d6a-82d0-471e-8998-b5476e684a3b-image.png

    LoRa物理帧结构

    LoRa的报文分为上行和下行。上行是从传感器到LoRa网关的,下行是LoRa网关到传感器的,仅仅作为回复。
    0_1551157707138_5905ce85-d956-4997-bbdf-3fe65f1c0f18-image.png
    上行报文
    上图是上行报文,包括一个前导码,包头和包头的CRC值,后面是数据,最后是CRC校验。
    0_1551157739343_a0e1cebf-66f8-47b0-9579-7a2d94b9491f-image.png

    sx1278芯片

    SX1278 为 Semtech公司推出的有新型LoRa扩频技术的RF芯片,具有功耗低、容量大、传输距离远、抗干扰能力强的优点。


 

Copyright © 2018 bbs.dian.org.cn All rights reserved.

Looks like your connection to Dian was lost, please wait while we try to reconnect.