什么是LoRa协议？

1 开场白

  这篇文章给读者分享LoRa和LoRaWAN相关的技术简介， Low-Power, Wide-Area Networks(LPWAN)为实现数十亿的万物互联设备而生， LoRaWAN专为LPWAN网络优化更长的电池寿命，更长的距离和更低的代价。

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2 LoRa是什么？

  LoRa是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制， 基于CSS调制技术（Chirp Spread Spectrum）的LoRa技术相较于传统的FSK技术，能极大地增加通讯范围，且CSS技术数十年已经广受军事和空间通讯所采用，具有传输距离远、抗干扰性强等特点，LoRa是第一个该技术的低成本商业案例。

  简单来说，单个网关或者基站可以覆盖整座城市或几百平方千米的范围，范围也取决于所使用位置的环境和干扰情况，但LoRa和LoRaWAN相比于其他标准通讯技术有着更好的链路预算，它通常以db表示，是决定指定环境传输范围的关键因子，下图是部署在柏林的LoRa网络的覆盖情况。

3 LPWAN适合怎样场景？

  一种技术不会一招鲜吃遍天，在物联网领域更是如此，不管是WiFi还是BTLE都是广泛被采用的标准，各司其职，它们在所处的应用场景中都有着不俗的发挥。移动通讯特别适合高速数据的供电设备， LPWAN通过提供工作长达数年的电池，更适合发送低频次、数量小、长距离数据的设备。

4 LPWAN重要因素

• 网络架构

• 通讯范围

• 电池寿命或低功耗

• 抗干扰

• 网络能力

• 网络安全

• 一路与两路通讯

• 应用程序的多样性

5 LoRaWAN又是什么？

  LoRaWAN为LPWAN网络制定通讯协议和系统架构，而LoRa物理层负责长距离的通讯连接。通讯协议和网络架构对于节点的电池寿命、网络能力、服务质量、安全性、应用多样性有着至关重大的影响力。

1. 网络架构

   LoRa采用星型结构以达到长距离连接的稳定性和保障节点的电池寿命。

     

   2. 电池寿命

   LoRa采用Aloha方法进行通讯，只在节点有数据要发送的时候采取向网络同步数据。

   3. 网络能力

   网关需要强大的接受信息能力以满足巨量节点的要求，网关往往会采用多路同时收发的传输器来满足星型网络结构的要求。

   4. 终端设备的多样性

   LoRaWAN通过对使用的设备进行分类，以适配不同应用场景，不同设备类别需要平衡下行通讯延迟和电池寿命。

   5. 安全

   LoRaWA使用两层安全模型：一个为网络安全，一个为应用安全。网络安全是为了保证网络中节点的认证，而应用安全重点保护用户应用数据，它采用AES加密算法。

6 LoRaWAN区域性规范

  LoRaWAN规范规定了欧洲、北美、中国、日本、韩国、印度等不同区域的要求。

7 LoRa的优势

  LoRaWAN无论在部署还是在对技术设施的要求上，都比已存系统更有成本优势。一图以蔽之。