技術(shù)
導(dǎo)讀:LoRa與NB-IoT并不只是競爭,說起LoRa,很多人會(huì)將其與NB-IoT做對(duì)比,因?yàn)閮烧叨际菄鴥?nèi)目前最具代表性的LPWAN技術(shù),它們的技術(shù)參數(shù)差異不大,難免會(huì)讓人進(jìn)行 “既生瑜、何生亮”的對(duì)比。

LoRa和LoRaWAN作為低功率廣域網(wǎng)(LPWAN)的典型代表正迅速引起全球的關(guān)注,網(wǎng)關(guān)正在世界各地涌現(xiàn)。 對(duì)于普通大眾來說,LoRa的能力和潛力不是神秘就是完全不可思議。 是時(shí)候消除一些關(guān)于LoRa和LoRaWAN的“謠言”了。
1、Lora就是Lorawan ?
LoRaWAN是基于網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu),而LoRa是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信鏈路的物理無線電層。 LoRaWAN協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)直接影響節(jié)點(diǎn)的電池壽命,網(wǎng)絡(luò)容量,服務(wù)質(zhì)量,安全性以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的各種應(yīng)用。
LoRa是將數(shù)據(jù)調(diào)制為電磁波的技術(shù)。 它使用一種稱為CSS(Chirp Spread Spectrum)擴(kuò)頻技術(shù)的傳輸方法,對(duì)頻率調(diào)制的“chirps”中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。這種傳輸方法已用于軍事和太空通信幾十年。
2、Lora信號(hào)不能真正傳輸10KM?
在典型的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中,覆蓋范圍取決于許多因素:室內(nèi)/室外部署,消息的有效負(fù)載,使用的天線等。平均而言,在部署有室外網(wǎng)關(guān)的城市環(huán)境中,您可以預(yù)期長達(dá)2至3公里 全覆蓋,而在農(nóng)村地區(qū)可以達(dá)到5到7公里。 在極限條件下,可以達(dá)到 702 km!
(請(qǐng)參考https://www.thethingsnetwork.org/article/ground-breaking-world-record-lorawan-packet-received-at-702-km-436-miles-distance)
LoRa的范圍取決于““radio line-of-sight”。400-900 MHz范圍的無線電波可能會(huì)“繞射”一些障礙物,但會(huì)被吸收或反射。理論上 這意味著只要沒有物理障礙阻擋它,信號(hào)就可能達(dá)到地平線。 提高LoRa設(shè)備的高度 - 例如將它們放置在屋頂或山頂上,將最大化它們的通信范圍。其他因素,如天線增益,也將對(duì)通信范圍產(chǎn)生巨大影響。
3、現(xiàn)在沒有辦法使終端設(shè)備工作10年以上?
LoRaWAN的獨(dú)特功能之一是電池壽命長。 為了達(dá)到這個(gè)目的,設(shè)備通常被編程為當(dāng)不傳送消息時(shí)進(jìn)入深度睡眠模式,從而最大限度地延長電池壽命。 當(dāng)然任何節(jié)點(diǎn)的壽命仍然取決于電池的容量,但長時(shí)間睡眠會(huì)大大延長充電周期。
另外,基于LoRa 擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù),它的遠(yuǎn)距離優(yōu)勢得益于調(diào)制增益,而不是靠增大發(fā)射功率(那將消耗更多電能)。該射頻芯片的電流消耗如下:休眠<0.2uA,空閑=1.6mA,接收=12mA,發(fā)射(最大功率)=120mA.
4、lorawan安全性不高?
安全一直是任何無線技術(shù)的重要方面。 LoRaWAN利用兩層安全性:一個(gè)用于網(wǎng)絡(luò),另一個(gè)用于應(yīng)用程序。 網(wǎng)絡(luò)安全確保了網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的真實(shí)性,而應(yīng)用層的安全性確保了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商無法訪問最終用戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)。另外一個(gè)好處是低功耗CSS擴(kuò)頻信號(hào)非常難以檢測和截取。
5、我必須付費(fèi)使用lorawan 系統(tǒng)?
如果你是一個(gè)LoRaWAN愛好者,全球范圍內(nèi)有一個(gè)開放免費(fèi)平臺(tái)“The Things Network”,全球500多個(gè)城市有超過24,000開發(fā)者在使用。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi),你只需要一個(gè)終端設(shè)備就可以免費(fèi)接入lorawan網(wǎng)絡(luò)。 如果您在沒有覆蓋的地區(qū),您也可以隨時(shí)設(shè)置一個(gè)基站接入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)然國內(nèi)有類似的平臺(tái),給開發(fā)者提供免費(fèi)試用。
此外,你也可以使用自己的電腦隨時(shí)搭建一個(gè)屬于自己的lorawan NS 服務(wù)器,快速啟動(dòng)自己的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
6、如果沒有GPS接收機(jī)無法實(shí)現(xiàn)lorawan節(jié)點(diǎn)定位跟蹤功能?
LoRaWAN可以為低功耗廣域網(wǎng)提供定位解決方案,為一系列電池供電的應(yīng)用終端提供所需的位置信息。任何正在工作的LoRaWAN終端都支持定位功能,而不需要增加額外的BOM成本,并且不需要額外的處理能力。
當(dāng)一個(gè)LoRaWAN終端的上行數(shù)據(jù)被三個(gè)或三個(gè)以上基站接收到,那么它就可以被定位。這些上行數(shù)據(jù)并不需要是特定的位置信息,它們可以普通的LoRaWAN數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。多個(gè)基站同時(shí)接收到相同的上行數(shù)據(jù),則終端的位置信息就可以通過多點(diǎn)定位技術(shù)得到。下圖是多點(diǎn)定位的過程示意圖。

7、隨著NBIOT的普及l(fā)ora將沒有自己的生存空間?
LoRa與NB-IoT并不只是競爭,說起LoRa,很多人會(huì)將其與NB-IoT做對(duì)比,因?yàn)閮烧叨际菄鴥?nèi)目前最具代表性的LPWAN技術(shù),它們的技術(shù)參數(shù)差異不大,難免會(huì)讓人進(jìn)行 “既生瑜、何生亮”的對(duì)比。
但事實(shí)上,LoRa與NB-IoT之間的關(guān)系并不是簡單的競爭,如果說,LoRa在國內(nèi)也有運(yùn)營商級(jí)別覆蓋的網(wǎng)絡(luò),這個(gè)時(shí)候可以理解為競爭關(guān)系,但事實(shí)上,國內(nèi)LoRa并沒有運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò),這個(gè)時(shí)候LoRa更多的是擔(dān)任對(duì)NB-IoT進(jìn)行補(bǔ)充的角色,是合作的關(guān)系。
相比于NB-IoT提供主干網(wǎng)絡(luò),LoRa在未來的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代更像是扮演一個(gè)“wifi”的角色,LoRa網(wǎng)絡(luò)主要在兩個(gè)層次對(duì)于NB-IoT網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)充。
第一個(gè)層次是物理空間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋補(bǔ)充,因?yàn)樵谖磥淼奈锫?lián)網(wǎng)應(yīng)用場景中,有大量的應(yīng)用是運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋的,比如說地下管廊還有偏遠(yuǎn)山區(qū)等等,這些環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)連接就需要LoRa等網(wǎng)絡(luò)連接更為合適。
第二個(gè)層次是商業(yè)層次的補(bǔ)充,物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的商業(yè)需求復(fù)雜多變,有一些物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目并不需要公網(wǎng),而是希望采用私有化的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接,更加符合自己的商業(yè)利益,比如說數(shù)據(jù)的安全性,成本的考慮等等,這個(gè)層次的商業(yè)需求也是LoRa網(wǎng)絡(luò)相比于NB-IoT的優(yōu)點(diǎn)所在。