就在ZigBee和ZWave兩家網絡技術明爭暗斗的·時候，一種新型的可遠距離傳輸數據并且有著超低能耗的網絡技術悄悄地發展起來，這種技術叫LoRa，是由升特公司(Semech)發布的一種專用于無線電調制解調的技術，它與其他如FSK(頻移鍵控)、GMSK(高斯最小頻移鍵控)、BPSK(二進制相移鍵控)及其派生的調制方案形成競爭關系。

LoRa融合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術，擁有前所未有的性能。此前，只有那些高等級的工業無線電通信會融合這些技術，而隨著LoRa的引入，嵌入式無線通信領域的局面發生了徹底的改變。

前向糾錯編碼技術是給待傳輸數據序列中增加了一些冗余信息，這樣，數據傳輸進程中注入的錯誤碼元在接收端就會被及時糾正。這一技術減少了以往創建“自修復”數據包來重發的需求，且在解決由多徑衰落引發的突發性誤碼中表現良好。

一旦數據包分組建立起來且注入前向糾錯編碼以保障可靠性，這些數據包將被送到數字擴頻調制器中。這一調制器將分組數據包中每一比特饋入一個“展擴器”中，將每一比特時間劃分為眾多碼片。LoRa調制解調器經配置后，可劃分的范圍為64-4096碼片/比特。AngelBlocks配置調制解調器可使用4096碼片/比特中的最高擴頻因子(12)。相對而言，ZigBee僅能劃分的范圍為10-12碼片/比特。

通過使用高擴頻因子，LoRa技術可將小容量數據通過大范圍的無線電頻譜傳輸出去。實際上，當你通過頻譜分析儀測量時，這些數據看上去像噪音，但區別在于噪音是不相關的，而數據具有相關性，基于此，數據實際上可以從噪音中被提取出來。其實，擴頻因子越高，越多數據可從噪音中提取出來。

在一個運轉良好的GFSK接收端，8dB的最小信噪比(SNR)需要可靠地解調信號，采用配置AngelBlocks的方式，LoRa可解調一個信號，其信噪比為-20dB，GFSK方式與這一結果差距為28dB，這相當于范圍和距離擴大了很多。在戶外環境下，6dB的差距就可以實現2倍于原來的傳輸距離。

為了有效地對比不同技術之間傳輸范圍的表現，我們使用一個叫做“鏈路預算”的定量指標。鏈路預算包括影響接收端信號強度的每一變量，在其簡化體系中包括發射功率加上接收端靈敏度。

AngelBlocks的發射功率為100mW(20dBm)，接收端靈敏度為-129dBm，總的鏈路預算為149dB。比較而言，擁有靈敏度-110dBm(這已是其極好的數據)的GFSK無線技術，需要5W的功率(37dBm)才能達到相同的鏈路預算值。在實踐中，大多GFSK無線技術接收端靈敏度可達到-103dBm，在此狀況下，發射端發射頻率必須為46dBm或者大約36W，才能達到與LoRa類似的鏈路預算值。

因此，使用LoRa技術我們能夠以低發射功率獲得更廣的傳輸范圍和距離，這種低功耗廣域技術正是我們所需的。

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2018-3-1 11:40 上傳

　　OpenRF協議

目前已有很多“標準化”協議應用于家庭自動化領域，ZigBee和ZWave是兩種主流的選擇，另外還有6LowPan以及其他協議。

大多數協議或多或少依賴無線網格(mesh)組網，有些依賴整體系統來達到合理地傳輸距離，不過這無法使用電池供電。

LoRa采用點對點通信方式，實現遠距離傳輸的目的，我們無需網格化網絡。實際上，我們需要一個“輕量級”協議，適用于長期以電池供電的方式。

OpenRF是為電池供電的應用而開發的，例如水表和燃氣表數據讀取。OpenRF為媒介接入層(MAC Layer)定義了一個標準化的界面，允許其余各種各樣射頻集成電路裝置(RFICs)協同工作。OpenRF還提供了一個支持32位設備地址的統一網絡層來保證消息傳遞，還有多重的網絡拓撲結構。理論上來說，OpenRF也可支持無線網格組網，雖然我們目前沒有那種功能性要求。

OpenRF提供兩個接口，其中API接口允許在一個微控制器的嵌入式應用中集成OpenRF，我們用這一界面構建了AngelBlocks的應用。另一接口為指令接口，它允許外部主控制器在串行鏈路上使用AT指令集來發送和接收數據包。我們的應用開發適配器在一個主機上使用指令接口控制AngelBlocks，其中Arduino和Pi適配器使用一個TTL級別的串行端口，PC/MAC適配器使用一個USB/COM端口，同一指令接口均可使用。

LoRa的騰空出世驚呆了網絡技術領域的領軍人物ZigBee和ZWave，打得這些大佬們措手不及。超低功耗和遠距離的傳輸使得LoRa剛被人知曉就獲得超高的人氣，在這個物聯網時代，LoRa這種專用于無線電調制解調的技術被運用的領域將會越來越廣泛，將使得物物相連趨向柔性化，未來市場潛力巨大。

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2018-3-1 11:40 上傳

　　目前，相對于NB-IoT，LoRa是當前最成熟、穩定的窄帶物聯網通訊技術，其自由組網的私有網絡遠優于運營商持續不斷收費的NB網絡，且LoRa一次組網終身不需繳費。但是應用LoRa進行物聯網通訊開發難度大、周期長、進入門檻高。據了解，為降低物聯網行業創業者進入門檻，協成智慧提供了一整套成熟LoRaWAN源代碼+LoRa Gateway網關定制方案，極大縮減了創業者在物聯網鏈路調通上所耗費的半年周期與巨額開發代價，便于快速切入物聯網具體應用，打造屬于自己的獨立物聯網運營品牌。

大普通信投入LoRa研發多年，擁有LoRa的全套產品（包括模塊、網關、服務器等）和多款節點（煙霧、溫濕度等）成品，還擁有多種解決方案（智能家居安防、無線倒車雷達、智能抄表系統等），致力于為客戶提供一體化的物聯網系統服務。2017年大普通信與美國Semtech公司建立深度合作聯系，雙方將在LoRa芯片及應用層面進行深入合作，并在智慧城市、智慧農業、智慧牧業等領域開展產品和方案的設計，促進行業的發展。大普通信以及各廠家將圍繞LoRa技術在各行業應用創新展開工作。積極推動物聯網行業進展，制定統一的LoRa應用規范。積極打造特色的LoRa應用的“技術交流平臺”、“方案驗證平臺”、“市場合作平臺”。

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