【IOT】什么是Lora？-程序员宅基地

技术标签： 网络  物联网  Lora无线通讯  

1.概览

物联网种使用到的无线通讯技术有很多种，有些用在消费电子上面，有些应用在工业上面。
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而且不同的无线通信技术传输的距离和数据的速度也不一样。

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2.What is LoRa?

故事

  • LoRa是 由法国公司Cycleo（于2009年作为IP和设计解决方案提供商成立）开发的专利技术，用于扩频无线调制。
  • 2012年， Cycleo被Semtech（美国）以约500万美元的价格收购。
  • 2015年Semtech建立了LoRa联盟。 包括意法半导体，瑞萨电子，微芯，软银，阿里巴巴，亚马逊，思科，RisingHF，CLAATEK等。

技术

  • LoRa（Long Range）是Semtech公司的调制技术，用于低功耗，广域网（LPWAN）。
  • LoRa是物理层。
  • LoRa 基于线性调频扩频（CSS）通信和工作在免许可证的SubGHz 频段。

3.LoRa 调制

数字无线调制

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Lora 调制：CSS线性扩频调频

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  • LoRa是基于Chirp的专有扩频调制方案扩频调制
    （CSS）。它使用线性调频脉冲对信息进行编码。
  • 扩频技术是故意在频域中扩展信号的方法。
  • 线性调频，通常称为扫频信号，是指频率随时间增加（向上调频）或降低（向下调频）。
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Lora调制参数

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  • 速率(DR)

    • 定义 SF,BW 分组.

  • 调制带宽(BW)

    • 125kHz, 250kHz, 500kHz for LoraWan
    • 低至7.81kHz

  • 扩频因子(SF)

    • 一个符号包含SFn里的n位数据
    • SF7 到SF12 适用于 LoraWan
    • SF5 和 SF6 也适用于LoRa

  • 编码率(FEC) (CR)

    • 在消息中添加冗余（开销）以更正Rx处的错误位冗余度越高，可以校正的位数越多。
    • 有效负载可使用4/5至4/8

  • 低速优化（LDRO）

    • 码片速率: Rc=BW(Chips/s)
    • 符号速率: Rs=Rc/2^SF
    • 位速率（Bit rate）：Rb=RsSFCRRb=BW/2^SFSFCR ：Rb=125k/2^7x7x4/5=5.45kbps (BW=125KHz, SF=7, CR=4/5)

  • 符号传输时间

    • Ts = (2SF/BW).CR

  • 空中传播时间TOA计算
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    • TOA= Tpreamble + Tpayload =(Npreamble+2+2+1/4) * Ts+ Ts * N(payloadSymbNb)
    • TOA计算工具
      • STM32CubeMonitor

  • 数据传输时间间隔

    • Tinterval = (86400 - n x TOA) / n

  • 占空比

    • DutyCycle = (n x TOA) / 86400

4.LoRaWAN简介

LoRa 和 LoRaWAN

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LoRaWAN网络架构

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LoRaWAN 网络组成:

  • LoRaWAN节点
  • LoRaWAN网关
  • LoRaWAN网络服务器
  • LoRaWAN应用服务器
  • APP

LoRaWAN 安全数据传输

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参考资料：STM32官网
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
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