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环网⼀篇⽂章看懂LoRa技术原理
由Semtech开发的LoRa技术是在sub-GHz免许可频段中使⽤最⼴泛的LPWAN技术。由于使⽤了未授权的频段，LoRa ⽹络向未经射频监管机构授权的客户开放。因此，LoRa⽹络可以在超过⼏公⾥的范围内轻松部署，并以最低的投资和维护成本为客户提供服务。
由Semtech开发的LoRa技术是在sub-GHz免许可频段中使⽤最⼴泛的LPWAN技术。由于使⽤了未授权的频段，LoRa ⽹络向未经射频监管机构授权的客户开放。因此，LoRa⽹络可以在超过⼏公⾥的范围内轻松部署，并以最低的投资和维护成本为客户提供服务。
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LoRa技术已经对现有技术进⾏了巨⼤改进，以实现其低功耗、远距离的⽬标。第⼀种是基于啁啾扩频(CSS)⽅案的LoRa调制，其使⽤宽带线性频率调制脉冲，其频率基于编码信息⽽增加或减少。Shannon-Hartley定理表明传输信道带宽的增加是克服较差信噪⽐(SNR)的⼀种⽅法。⾃20世纪40年代以来⼀直⽤于雷达应⽤的CSS因其对信道衰减机制(如多径衰落，多普勒效应和带内⼲扰⼲扰)的固有鲁棒性(鲁棒性/抗变换性原是统计学中的⼀个专门术语，20世纪70年代初开始在控制理论的研究中流⾏起来，⽤以表征控制系统对特性或参数扰动的不敏感性。鉴于中⽂“鲁棒性”的词义不易被理解，“robustness”⼜被翻译成了语义更加易懂的“抗变换性”，“抗变换性”和“鲁棒性”在译⽂中经常互相通⽤⽽被选中。)结果，LoRa调 制的最⼤耦合损耗(MCL)⾼达148 dB-20 dB⼤于现有的sub-GHz通信，以便将覆盖距离扩展到千⽶并增加⽹络容量。LoRa调制具有六个导致⾃适应数据速率的扩展因⼦。该特征使得能够在同⼀频率信道上同时发送多个不同扩展的信号。大鼠灌胃
lora的⽹络架构
LoRawan定义了通信协议和系统架构，⽽LoRa定义了物理层。LoRaWAN使⽤远程星形架构。其中⽹关⽤于在终端设备和中央核⼼⽹络之间中继消息。在LoRaWAN⽹络中，节点不与特定⽹关关联。相反，节点发送的数据通常由多个⽹关接收。每个⽹关都会通过⼀些回程(蜂窝，以太⽹，卫星或Wi-Fi)将收到的数据包从终端节点转发到基于云的⽹络服务器。终端设备(即传感器和应⽤程序)通过单跳LoRa通信与⼀个或多个⽹关通信，⽽所有⽹关通过标准IP连接连接到核⼼⽹络服务器。⽹络服务器具有过滤来⾃不同⽹关的重复数据包，检查安全性，向⽹关发送ACK以及将数据包发送到特定应⽤程序服务器所需的智能。由于⽹络可以在不同⽹关传输的信息中选择最优质的信息，因此不需要切换。如果节点是移动的，则从⽹关到⽹关不需要切换，这是启⽤资产跟踪应⽤程序的关键特性，这是垂直物联⽹的主要⽬标应⽤。通过使⽤⽹状⽹络，系统可以以设备电池寿命为代价来增加⽹络的通信范围。 lora加密
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另⼀个改进是针对能量限制传感器的LoRa⽹络协议的优化，因为上⾏链路流量通常超过物联⽹的下⾏
链路量。在这种环境下，LoRa技术规范为不同的应⽤场景定义了三种不同的数据接收窗⼝模式。此外，LoRa技术⽀持数据加密，以通过AES-128加密密钥对确保信道安全。
到⽬前为⽌，LoRa技术已经在56个国家被应⽤到了智能电表，交通跟踪，智能家电和智能医疗的演⽰。在荷兰，电信运营商KPN已经部署了覆盖整个国家的LoRa⽹络，韩国的SK电信也是如此。此外，拥有300多名成员的LoRa联盟正在合作，为安全和运营商级LPWAN连接定义⼀个开放的全球标准，代表⽣态系统的不同层次，从芯⽚组，模块，设备和⽹关到⽹络和应⽤服务器。
LoRa技术已经对现有技术进⾏了巨⼤改进，以实现其低功耗、远距离的⽬标。第⼀种是基于啁啾扩频(CSS)⽅案的LoRa调制，其使⽤宽带线性频率调制脉冲，其频率基于编码信息⽽增加或减少。Shannon-Hartley定理表明传输信道带宽的增加是克服较差信噪⽐(SNR)的⼀种⽅法。⾃20世纪40年代以来⼀直⽤于雷达应⽤的CSS因其对信道衰减机制(如多径衰落，多普勒效应和带内⼲扰⼲扰)的固有鲁棒性(鲁棒性/抗变换性原是统计学中的⼀个专门术语，20世纪70年代初开始在控制理论的研究中流⾏起来，⽤以表征控制系统对特性或参数扰动的不敏感性。鉴于中⽂“鲁棒性”的词义不易被理解，“robustness”⼜被翻译成了语义更加易懂的“抗变换性”，“抗变换性”和“鲁棒性”在译⽂中经常互相通⽤⽽被选中。)结果，LoRa调制的最⼤耦合损耗(MCL)⾼达148 dB-20 dB⼤于现有的sub-GHz通信，以便将覆盖距离扩展到千⽶并增加⽹络容量。LoRa调制具有六个导致⾃适应数据速率的扩展因⼦。该特征使得能够在同⼀频率信道上同时发送多个不同扩展的信号。
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LoRawan定义了通信协议和系统架构，⽽LoRa定义了物理层。LoRaWAN使⽤远程星形架构。其中⽹关⽤于在终端设备和中央核⼼⽹络之间中继消息。在LoRaWAN⽹络中，节点不与特定⽹关关联。相反，节点发送的数据通常由多个⽹关接收。每个⽹关都会通过⼀些回程(蜂窝，以太⽹，卫星或Wi-Fi)将收到的数据包从终端节点转发到基于云的⽹络服务
关接收。每个⽹关都会通过⼀些回程(蜂窝，以太⽹，卫星或Wi-Fi)将收到的数据包从终端节点转发到基于云的⽹络服务器。终端设备(即传感器和应⽤程序)通过单跳LoRa通信与⼀个或多个⽹关通信，⽽所有⽹关通过标准IP连接连接到核⼼⽹络服务器。⽹络服务器具有过滤来⾃不同⽹关的重复数据包，检查安全性，向⽹关发送ACK以及将数据包发送到特定应⽤程序服务器所需的智能。由于⽹络可以在不同⽹关传输的信息中选择最优质的信息，因此不需要切换。如果节点是移动的，则从⽹关到⽹关不需要切换，这是启⽤资产跟踪应⽤程序的关键特性，这是垂直物联⽹的主要⽬标应⽤。通过使⽤⽹状⽹络，系统可以以设备电池寿命为代价来增加⽹络的通信范围。
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另⼀个改进是针对能量限制传感器的LoRa⽹络协议的优化，因为上⾏链路流量通常超过物联⽹的下⾏链路量。在这种环境下，LoRa技术规范为不同的应⽤场景定义了三种不同的数据接收窗⼝模式。此外，
LoRa技术⽀持数据加密，以通过AES-128加密密钥对确保信道安全。
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到⽬前为⽌，LoRa技术已经在56个国家被应⽤到了智能电表，交通跟踪，智能家电和智能医疗的演⽰。在荷兰，电信运营商KPN已经部署了覆盖整个国家的LoRa⽹络，韩国的SK电信也是如此。此外，拥有300多名成员的LoRa联盟正在合作，为安全和运营商级LPWAN连接定义⼀个开放的全球标准，代表⽣态系统的不同层次，从芯⽚组，模块，设备和⽹关到⽹络和应⽤服务器。
