轻松看懂LoRa物联网
什么是LoraLoRa是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制, 基于CSS调制技术(Chirp Spread Spectrum)的LoRa技术相较于传统的FSK技术,能极大地增加通讯范围,且CSS技术数十年已经广受军事和空间通讯所采用,具有传输距离远、抗干扰性强等特点,LoRa是第一个该技术的低成本商业案例。简单来说,单个网关或者基站可以覆盖整座城市或几百平方千米的范围,范围也取决于所使用位置的环境和干扰情况,但LoRa和LoRaWAN相比于其他标准通讯技术有着更好的链路预算,它通常以db表示,是决定指定环境传输范围的关键因子,下图是部署在柏林的LoRa网络的覆盖情况。
Lora如何组网:最常见的局域网的组网方式是形状组网。https://pic4.zhimg.com/80/v2-8deeb0a26e8993109fee51961d892c2b_1440w.jpg星状组网是由中心节点和 终端节点组成。如上图,中间的黑色圈就是中心节点,外部的小圆圈属于终端节点。中心节点:就相当的一个网关,也是数据的处理中心。
终点节点: 就相当于探测器配件,遥控器,无线门磁,烟感,燃气探测器等
什么物联网场景用LoRa? 在偏远地区,如果没有NB-IoT信号,那么就更适合用LORA了。例如高原地区的牛羊定位管理,养牦牛的或者是养跑山猪的。或者是物联网设备很密集的地方,LORA也会比NB更便宜。例如智慧小区、智慧园区等等。https://www.pianshen.com/images/924/4fdaff432ebf1b8763b391135e0c12b4.JPEG LoRa为什么功耗低? LoRa之所以功耗比NB-IoT低,是因为极少发射数据。 就像两个人相距100米站着,你对别人喊话的时候要扯着嗓子吼,听的时候只需要静静的听,喊话的肯定比听话的累多了。 无线网络传输也一样,发送数据的时候比接收数据的时候功耗大的多。例如LoRa发射的工作电流超过100mA,接收的工作电流仅10mA。 这里讲的发射和和接收,不只是数据的上行和下行,还包括了“心跳包”内部的上行和下行。 NB就像两个人对话:一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人回答“好的,我听到了”。双方都在说话(发射数据)。
而LoRa就像两个人约定好时间,一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人只听,但不吭声。 NB-IoT和2G 4G一样,是设备端主动去询问基站,问“我在线,你有没有需要发给我的数据?” 这个过程中就需要设备端发射数据出去。 而LoRa不需要这一步,LoRa会和基站约定一个时间窗口,时间一到,基站只管说,终端只管听。这就是LoRa功耗低的核心原因。 双方都约定“10分钟后”开始沟通,双方各自的手表准不准,就很关键了。于是LoRa终端和基站需要定期“对时间”,(通过beacon)。 基站“讲话”了,终端有没有“听到”?如果基站需要知道终端有没有收到下行信息,就需要终端上行一个反馈信息。 这些技术细节网上资料很多,就不赘述了。
LoRa的三个工作模式 LoRa的工作模式和NB-IoT类似。 LoRa Class-A,等同于NB-IoT PSM模式。物联网终端要主动发消息给基站,基站才能找得到终端,并且下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/661/981e187efb28efa23fb7e3eb55bab59d.JPEGClass-A 终端发数据的时候才能接收 LoRa Class-B,等同于NB-IoT的eDRX模式。物联网终端隔一小段时间联系一次基站,此时基站才能找得到终端,并下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/295/8498d3bec0b0d0467e186f7f400142af.JPEGClass-B 终端定期接收(一般是几十秒一次) LoRa Class-C,等同于NB-IoT的DRX模式或socket长连接。物联网终端和基站之间一直保持紧密联系,基站随时都能给终端下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/662/88a7fde21bc4a9584cacc7e1cf208736.JPEGClass-C 终端随时都可以接收,功耗大 根据应用场景选择LoRa工作模式: 不需要实时控制终端设备的,选择Class-A。省电,一节电池能用几年。例如智能水表、气表、智能井盖、智能垃圾箱等 需要实时控制终端设备的,且延迟几十秒也无所谓的,选择Class-B。省电和控制取个均衡。一节电池也能用半年。例如路灯控制、牛羊定位器、农林大棚控制等。 需要实时控制终端设备,且对延迟要求比较高的,选择Class-C,老老实实接电源吧。话说这种情况也不是LoRa的主打应用场景,用的很少。
LoRa的三个工作模式 LoRa的工作模式和NB-IoT类似。 LoRa Class-A,等同于NB-IoT PSM模式。物联网终端要主动发消息给基站,基站才能找得到终端,并且下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/661/981e187efb28efa23fb7e3eb55bab59d.JPEGClass-A 终端发数据的时候才能接收 LoRa Class-B,等同于NB-IoT的eDRX模式。物联网终端隔一小段时间联系一次基站,此时基站才能找得到终端,并下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/295/8498d3bec0b0d0467e186f7f400142af.JPEGClass-B 终端定期接收(一般是几十秒一次) LoRa Class-C,等同于NB-IoT的DRX模式或socket长连接。物联网终端和基站之间一直保持紧密联系,基站随时都能给终端下发控制指令。https://www.pianshen.com/images/662/88a7fde21bc4a9584cacc7e1cf208736.JPEGClass-C 终端随时都可以接收,功耗大 根据应用场景选择LoRa工作模式: 不需要实时控制终端设备的,选择Class-A。省电,一节电池能用几年。例如智能水表、气表、智能井盖、智能垃圾箱等 需要实时控制终端设备的,且延迟几十秒也无所谓的,选择Class-B。省电和控制取个均衡。一节电池也能用半年。例如路灯控制、牛羊定位器、农林大棚控制等。 需要实时控制终端设备,且对延迟要求比较高的,选择Class-C,老老实实接电源吧。话说这种情况也不是LoRa的主打应用场景,用的很少。
页:
[1]