LoRa是一種LPWAN通信技術(shù),它基于擴頻技術(shù)而廣泛應(yīng)用于超長距離的無線傳輸場景中。現(xiàn)在,LoRa主要在全世界433、868、915MHz等自由頻道工作。其最大特征是靈敏度高,傳輸距離長,工作功耗低,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多。
NB-IoT正在積極發(fā)展,但LoRa技術(shù)在世界各地登錄了業(yè)務(wù)項目,其技術(shù)成熟度已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。近年來,LoRa技術(shù)依然非常有用。本文簡要介紹了LoRa技術(shù)的基本內(nèi)容。
一、LoRa基礎(chǔ)知識
LoRa技術(shù)最早是由美國的Semtech公司采用和推廣,目的是為用戶提供一種既可以實現(xiàn)遠距離傳輸,又能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗的無線通信手段。LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(可內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或稱基站)、Server和云四部分組成。
LoRa技術(shù)的主要優(yōu)勢在于它的長距離能力,單個網(wǎng)關(guān)或基站可以覆蓋整個城市或數(shù)百平方公里范圍。然而在一個給定的位置上,傳播距離在很大程度上取決于環(huán)境或障礙物,不過LoRa和LoRaWAN有一個鏈路預(yù)算優(yōu)于其他任何標準化的通信技術(shù),鏈路預(yù)算是指給定的環(huán)境中決定距離的主要因素。
二、LoRa網(wǎng)絡(luò)
LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端(帶內(nèi)置LoRa模塊)、網(wǎng)關(guān)(或基站)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用服務(wù)組成。應(yīng)用程序數(shù)據(jù)可以雙向傳輸。
LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是典型的開始拓撲。在此網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中,LoRa網(wǎng)關(guān)是連接終端設(shè)備和后端中央服務(wù)的透明傳輸中繼。
三、LoRa終端設(shè)備
LoRa的終端節(jié)點可以是水表、煤氣表、煙霧警報器、寵物追蹤裝置等各種設(shè)備。這些節(jié)點首先通過LoRa無線通信連接到LoRa網(wǎng)關(guān),然后通過3G網(wǎng)絡(luò)連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。或者以太網(wǎng)。網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過TCP/IP協(xié)議進行通信。
四、LoRa應(yīng)用領(lǐng)域
LoRa技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛,以下簡單介紹4個常用的應(yīng)用案例:
(1) 遠傳水表抄表方案
通過集中器抄取無線遠傳水表數(shù)據(jù),集中器、中繼器、水表均內(nèi)置微功率多通道LoRa無線數(shù)據(jù)模塊,實現(xiàn)無線自組網(wǎng)。集中器與管理后臺通過GPRS等方式進行數(shù)據(jù)交互,可按照管理后臺設(shè)定的抄表任務(wù)自動向各個水表發(fā)送抄表指令,抄取水表數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對無線遠傳水表的實時監(jiān)控,對表具的電池電壓、數(shù)據(jù)變化、閥門狀態(tài)、通訊信道等實時監(jiān)測、預(yù)警。
(2) 智慧農(nóng)業(yè)解決方案
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),對農(nóng)牧產(chǎn)品生長過程中溫度、濕度、光照、二氧化碳氣體等進行全程監(jiān)控和數(shù)據(jù)化管理。通過傳感器和土壤成份檢測感知生產(chǎn)過程中是否需要添加有機化學(xué)合成的肥料、農(nóng)藥、生長調(diào)節(jié)劑和飼料添加劑等物質(zhì)。提高農(nóng)牧產(chǎn)品的生產(chǎn)效率,同時提升農(nóng)牧產(chǎn)品質(zhì)量及安全標準。
(3) 智慧消防解決方案
利用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),將各種消防設(shè)備、設(shè)施進行聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測,并將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)實時傳至云平臺和業(yè)務(wù)管理平臺。業(yè)務(wù)管理平臺對收集的數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、統(tǒng)計、分析和信息共享,做到事前預(yù)警,事中處理,全面提升市政、社區(qū)消防管理水平和效率。
(4) 智慧交通解決方案
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對車流、人流和物流進行監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析,并作實時管理和處理緊急情況。提升人、車、路的和諧度,從而提高交通運輸效率,緩解交通阻塞,提高路網(wǎng)通過能力,減少交通事故,降低能源消耗,減輕環(huán)境污染。
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