LoRa的技術發展趨勢

　　LoRa是近幾年來一種被廣泛應用到低功耗、遠距離物聯網傳輸解決方案，這篇文章著重從lora的技術原理開始講解，講述了技術概念和其特點，并簡單介紹現極端lora技術在多個領域中的應用方式，以及這項技術最近幾年來在國內外的發展歷程。

　　1、LoRa技術原理

　　物聯網應用中的無線技術有很多種類，從傳輸距離上來進行分類的話可以分為兩類，一類是短距離通信技術，比如我們生活中常見的wifi、藍牙，ZigBee；另外一種則是長距離無線通信技術，其中包括廣域網和低功耗廣域網，而lora就屬于低功耗廣域網中的一種。

　　LoRa基于線性調頻擴頻調制，線性擴頻因為其可以實現長距離通信和高強度抗干擾性，已經在軍事還有空間通信等領域使用了數十年之久，而 LoRa是第一個用于商業用途的線性擴頻調制網絡。

保持與FSK調制相同的低功率特性并顯著增加了通信距離,改變了之前關于功耗和傳輸距離折中的考慮方式，為使用者提供了一種簡單的能實現遠距離、低功耗、大容量的系統，從而擴展傳感網絡。LoRa主要由終端傳感器(內置lora模塊)、網關DTU(基站)、云端存儲服務器和客戶端組成，應用數據可以在433、868、915MHz頻段當中進行雙向傳輸。

　　2、LoRa的技術特點

　　LoRa的優點在于擁有較長距離的通信能力，其基于線性調頻擴頻調制，即明顯的增加了通信距離，也保持了像FSK調制相同的低功耗性，在157db的鏈路預算下lora的通信距離最長可以達到驚人的15KM，一個網關或者基站可以覆蓋數百平方公里(覆蓋的范圍取決于周圍障礙物以及周邊的環境)。

　　除了長距離之外，lora還有一個優點便是低功耗，lora的接收電流僅為10mA，睡眠電流200nA，這非常大程度上延長了電池的壽命，很多傳統無線系統使用頻移鍵控(FSK)調制方式來作為物理層，但是LoRaWAN網絡中的節點是異步的，并且無論是事件驅動還是調度，都是在數據準備好發送時才進行通信，相比其他的技術，LoRa網絡的功耗擁有其他技術的3~5倍優勢。

　　抗干擾性強，LoRa技術自身就擁有超高的接收靈敏(RSSI)和非常強的噪比(SNR)，使用跳頻技術，通過偽隨機碼序列進行鍵控頻移，從而防止定頻干擾。不同擴頻序列的終端使用相同的頻率也不會相互干擾，使得集中器/網關可以并行接收多個節點的數據，提高了系統的接收容量

　　網絡帶寬容量大，基于LoRa的大容量基站每天可以支持數百萬條的消息，而一個大容量基站就可以支持數千臺設備，為了讓遠程星形組網可用，網關都必須要有非常大的帶寬容量來接收來自大量節點的消息。而lora網絡就滿足這一點。

　　使用成本低：大家都知道，在國內使用大部分頻段都是需要申請頻段頻率使用許可證的，但是lora在使用國內的433、868HMz頻段的時候則免拍照即可使用，除此之外，由于lora基礎設施成本，節點和終端成本低，使得LoRa和其網絡在鏈路上硬件花費相對于其他的標準化通信技術要低很多。

　　網絡安全性高，對于任何低功率廣域網絡(LPWAN)來說，安全性能都是非常重要的，LoRaWAN則可以很好的保護數據和隱私，128AES加密從使傳輸從傳感器到應用服務器再到后臺的所有數據都在多個級別上進行加密，使其成為了當前市場上最安全的LPWAN之一。LoRa的網絡使用了兩層安全性：一層用于應用程序，一層用于網絡，相當于有兩把鎖，使得網絡操作人員無法訪問終端用戶的應用數據

　　生態體系成熟：LoRa采用開放的標準協議，使得從網關，終端，服務器、芯片、開發工具和終端產品都可以有許多不同的供應商，可為運營商或者用戶提供多樣化的解決方案。