一文看懂基于LoRa无线通信技术的LoRaMESH应用方案

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LoRa全称远距离无线电（Long Range Radio），作为一种扩频调制技术，最早由法国一家创业公司Cycleo 推出，2012 年 Semtech 收购了这家公司，并将这一调制技术封装到芯片中，基于 LoRa 技术开发出一整套 LoRa 通信芯片解决方案，包括用于网关和终端上不同款的 LoRa 芯片。自此，基于LoRa 技术的产品开始在全世界范围内推广，LoRa技术在世界范围生根发芽，慢慢浸透到了物联网应用的每个角落，LoRaWAN技术也在快速推广。

信驰达科技推出的LoRaMESH方案是基于Semtech的LoRa直序扩频通信技术与分布式数据采集的一种物联网解决方案。

信驰达科技LoRaMESH方案可做到低功耗、远距离、可扩展、易使用、好管理、多接口等行业客户所关心的需求。

一．产品形式

LoRaMESH产品分为云端、网关、节点、传感器。

1.云端

云端支持数据实时监控、后台数据计算和告警反馈。为客户定制化开发功能丰富的后台数据管理平台。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。

2.网关

信驰达科技LoRaMESH网关实现从节点到云端的数据传输，无需自己搭建服务器。LoRaMESH自主研发网关，拥有4 x 1T1R通道，4 x PA/LNA。网关下属多节点数据加密传输，网关架构灵活多变，支持多种通信入网方式，包括RS485，网口，USB等。网关还支持GNSS定位功能，实时监控网关所在位置。

3.节点

LoRaMESH节点采用信驰达LoRa模块RF-AL42UH，其中内部的ASR6501芯片采用内核32bits 48MHz Cortex-M0+，拥有128KB Flash和16KB SRAM，功耗睡眠最低功耗 3.2 μA。

节点支持两种角色，中继节点和终端节点，中继节点可以转发终端节点的数据至网关，大大扩展了LoRaMESH的网络覆盖范围，极高的扩展性可以灵活多变地构筑网络，LoRaMESH网关最多支持16000个节点，比LoRaWAN支持更多的节点。

4.传感器

节点网关迅速组网，建立多层网络拓扑结构，节点还可支持多种传感器。加载温湿度传感器的节点部署在智慧农场中，可以实时收集环境数据，上传至云端供管理人员查看，节点加载不同的传感器可以应用在不同的物联网场景当中。

LoRaMESH网络拓扑结构，从云端，到网关，再到节点，模板化LoRa网络一键搭建，降低搭建成本，缩短研发周期。

二．组网形式

1.常见网络拓扑结构：

1）星状网络拓扑结构：

星状网络常见于：LoRaWAN、Modbus、家用路由器。优点在于维护管理容易，重新配置灵活，但是扩展性差。

2）树状网络拓扑结构及MESH网络拓扑结构：

树状网络拓扑结构简单，构成明晰，故障查找方便。

3）Mesh网络

Mesh网络拓扑结构节点互联互通，利用率高，网络自愈性强。

3. LoRaMESH对比LoRaWAN

传统LoRaWAN组网方式属于星状网络，连接距离短、扩展性差。远端节点连接不稳定或者无法连接。

而信驰达LoRaMESH组网方式属于混合网络，连接距离远、扩展性强，远端节点通过中继节点稳定入网连接。

4.LoRaMESH对比ZigBee

对于同时拥有低功耗、大容量、低成本特点的信驰达LoRaMESH和ZigBee技术有什么区别呢？

LoRaMESH是LPWAN通信技术中的一种，基于LoRa扩频技术的超远距离无线传输方案。

ZigBee技术是一种近距离的双向无线通讯技术，主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的设备之间进行数据传输。

LoRa主要在全球免费频段运行，包括433、868、915 MHz等。而ZigBee工作在2.4GHz频段上,

在传输距离方面，ZigBee的传输距离在100-300m的范围内，属于近距离通信，LoRaMESH拥有长距离优势，最远可达数十公里的数据传输距离LoRaMESH相比ZigBee远距离的优势，适用的场景大大提升，可以应用到远距离数据采集当中，例如智慧农业，智慧园区等，这些场景都需要大量的节点，ZigBee近距离的特点自然使得它有很多局限。

三、特色功能

LoRaMesh在硬件方面和云服务方面拥有很多特色功能。

1.硬件方面：

（1）中继功能：LoRaMESH的节点拥有普通节点和中继节点两种角色。

中继节点转发普通节点的数据至网关，极大扩展LoRaMESH网络的覆盖范围，即使是处于网络覆盖范围外的节点通过中继节点一样能够将数据传输到云端。中继节点还可提供定制开发I/O功能服务。

（2）自动入网：LoRaMESH节点能够自动上电入网。

网关只要配置好本地网络设置，添加入网白名单后，节点上电即可自动入网。

（3）自动重连

信驰达科技LoRaMESH采用混合网络拓扑结构，节点支持掉线重连，多种智能重连机制保证网络的稳定性。

第一种：节点在与网关连接通信时，如果掉线，会自动重新与网关建立连接。

第二种：节点在与中继节点连接通信时，如果掉线，会自动寻找其他中继节点进行重连。

第三种：节点在与网关连接通信时，如果掉线，会自动重新与临近中继节点进行重连。

（4）LoRaMESH支持本地管理，本地可设置网络的通信方式，接收发送频段。还可对网络节点白名单进行管理，添加或删除节点。本地管理更改网络和节点参数，进一步提高网络的整体安全性。

2.云服务方面：

（1）   LoRaMESH云端可开放接口

我们提供给客户云端的API接口，通过二次开发，云端可以直接连接至客户的服务器，数据存储处理全部由客户操作，满足客户个性化、安全需求。

（2）分布式多网关

LoRaMESH可以采用分布式网关，一定范围内布设一个网关采集网关范围内节点数据，多个网关采集数据上云，扩大数据采集的覆盖范围，比LoRaWAN传统网络覆盖的范围更广，采集的节点数据更多。

（3）云透传

LoRaMESH方案从节点到网关再到云端，一键将采集的数据透明传输至云端，云端将数据传输至管理平台。管理平台下发的指令通过完整的LoRaMESH网络透明传输至节点。透明的数据传输方式帮助客户更加容易地开发调试，缩短研发周期。相比于LoRaWAN，LoRaMESH方案落地更快。

LoRaMESH充分运用LoRa的低功耗、远距离、小数据传输技术优势，是物联网LoRa应用的优秀方案.

信驰达科技是行业知名度和信誉度优秀的无线射频解决方案提供商及低功耗射频核心器件供应商，专注物联网领域十年，拥有丰富的方案设计经验，旗下产品包含丰富的LoRa产品，例如采用ASR6501芯片的RF-AL42UH。专业的技术支持团队为您提供专业的定制化服务。

信驰达科技采用LoRa技术的LoRaMesh方案现已上市，更多LoRaMesh方案详情或定制化方案需求请关注信驰达科技。