基于LoRa遠(yuǎn)距離無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的傳感網(wǎng)絡(luò)

一、背景概述:
2013年8月,Semtech公司向業(yè)界發(fā)布了一種新型的,基于1GHz以下的超長(zhǎng)距低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)(簡(jiǎn)稱(chēng)LoRa)的芯片。其接受靈敏度達(dá)到了驚人的-148dbm,與業(yè)界其他先進(jìn)水平的sub-GHz芯片相比,最高的接收靈敏度改善了20db以上,其功耗極低。
LoRa 作為低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)的一種長(zhǎng)距離通信技術(shù),近些年受到越來(lái)越多的關(guān)注。隨著物聯(lián)網(wǎng)從近距離到遠(yuǎn)距離的發(fā)展,必將會(huì)產(chǎn)生一些新的行業(yè)應(yīng)用和商務(wù)模式。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在積極推廣LoRa技術(shù)。
二、技術(shù)特點(diǎn):
LoRa的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)方面的長(zhǎng)距離能力。LoRa技術(shù)在高性能、遠(yuǎn)距離、低功耗,支持大規(guī)模組網(wǎng),測(cè)距和定位等方面突出的特點(diǎn),這使得該方案(終端+網(wǎng)關(guān))成為物聯(lián)網(wǎng)大規(guī)模推廣應(yīng)用的一種理想的技術(shù)選擇。
LoRa是低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)中的一種,是物理層或無(wú)線(xiàn)調(diào)制用于建立長(zhǎng)距離通信鏈路。許多傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)使用頻移鍵控(FSK)調(diào)制作為物理層,因?yàn)樗且环N實(shí)現(xiàn)低功耗的非常有效的調(diào)制。LoRa是基于線(xiàn)性調(diào)頻擴(kuò)頻調(diào)制,它保持了像FSK調(diào)制相同的低功耗特性,但明顯地增加了通信距離。
LoRa技術(shù)本身?yè)碛谐叩慕邮侦`敏度(RSSI)和超強(qiáng)信噪比(SNR)。此外使用跳頻技術(shù),通過(guò)偽隨機(jī)碼序列進(jìn)行頻移鍵控,使載波頻率不斷跳變而擴(kuò)展頻譜,防止定頻干擾。
三、LoRa網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中,個(gè)別終端節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的信息,以增加網(wǎng)絡(luò)的通信距離和網(wǎng)絡(luò)區(qū)域規(guī)模大小。雖然這增加了范圍,但也增加了復(fù)雜性,降低了網(wǎng)絡(luò)容量,并降低了電池壽命,因節(jié)點(diǎn)接受和轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的可能與其不相關(guān)的信息。當(dāng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離連接時(shí),長(zhǎng)距離星型架構(gòu)最有意義的是保護(hù)了電池壽命。
如果把網(wǎng)關(guān)安裝在現(xiàn)有移動(dòng)通信基站的位置,發(fā)射功率20dBm,(100mW),那么在高建筑密集的城市環(huán)境可以覆蓋2公里左右,而在密度較低的郊區(qū),覆蓋范圍可達(dá)10公里。該網(wǎng)關(guān)/集中器還包含MAC層協(xié)議,對(duì)于高層它是透明的。

四、解決方案平臺(tái)架構(gòu):
解決方案系統(tǒng)架構(gòu)為:網(wǎng)絡(luò)/應(yīng)用服務(wù)器、LoRa 網(wǎng)關(guān)、LoRa 節(jié)點(diǎn);



五、應(yīng)用案例
1、智慧油田圖片

2、智慧水務(wù)

3、智慧供熱

4、智慧燃?xì)?/p>
