LoRa学习总结（一）

1.什么是LoRa

LoRa是Semtech公司创建的低功耗局域网无线标准。

LoRa（Long Range Radio）的名字就是远距离无线电，它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

2.LoRa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。LoRa工作在433/470/868/915MHz频段
• 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，
• 容量：一个LoRa网关可以连接上千上万个LoRa节点。
• 传输速率：几百到几十Kbps，速率越低传输距离越长。

3.接收灵敏度

目前市场用到无线通信最多的是NB-IOT,LoRa，LTE。其中LoRa的接收灵敏度是最高的，以常用的125KHz/SF12为例，可以达到-142.5dBm。

• 相比 NB-IoT（-130dBm）和 LTE（-110dBm），我们将知道 LoRa（-142.5dBm）的优势所在。
• 在理想条件（即：发射功率，天线增益和环境因素）下，LoRa 的通信距离是 NB-IoT 的 4 倍；是 LTE 的 42 倍。。每增加3dB，接收灵敏度提高一倍。
  

4.通信距离

电磁波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。
在理想环境中也就是在自由空间传播：天线周围为无限大真空时的电波传播。
影响它们传播距离的因素大致分为：自身因素和环境因素

自身因素	环境因素
发射功率	障碍物
接收灵敏度	天线高度
发射天线增益	电磁干扰
接收天线增益	天气影响和移动环境

基于理想环境：在可视距离内，无电磁干扰（自由空间损耗）的公式：
对其进行变化，得出关于距离d的表达式

其中：

1. 提高发射功率
提高发射功率（增大Pt），可以有效增加通信距离。提高6dB,通信距离增加到原来2倍。

2.提高接收灵敏度
提高接收灵敏度（减小Pr），可以有效增加通信距离。

LoRa 扩频调制的示意图如上所示，用户数据的原始信号与扩展编码位流进行异或运算，生成发送信号流，这样，提高了接收灵敏度。

3.提高接收天线和发射天线增益
提高发射天线增益（增大Gt）或提高接收天线增益（增大Gr），可以有效增加通信距离。

4.降低空中传播损耗
降低空中传播损耗（减小L0），可以有效增加通信距离。
这个是不可控因素，其实就是减小障碍物的干扰。
保证视距通信是有效措施。调整模块天线位置，尽可以减少节点与网关之间的障碍物。

5.降低载波频率
降低载波频率（减小f），可以有效增加通信距离。
这里关键地方就是弄清楚一个载波频率。比如现在的wifi路由器有2.4g的还有5g的，这里的2.4g和5g就是一个载波频率。下面是LoRa芯片频率选择范围：

LoRa学习（二）