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八大LoRa和LoRaWAN之间的神秘问题

2018-12-25

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  LoRa和LoRaWAN作为低功耗广域网(LPWAN)替代Sigfox等技术迅速引起全球关注,并且网关正在全球涌现。对于没有经验的人来说,LoRa的能力和潜力要么是神秘的,要么完全令人难以置信。现在是时候我们消除一些困扰LoRa和LoRaWAN的误解或彻底的谬误。

  LoRaWAN是网络的通信协议和系统架构,而LoRa是实现远程通信链路的物理无线电层。LoRaWAN协议和网络架构直接影响节点的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性以及网络服务的各种应用程序。

  LoRa是将数据调制为电磁波的技术。它使用称为“Chirp Spread Spectrum”的传输方法,在频率调制的“啁啾”中编码数据。这种传输方法已经在军事和空间通信中使用了数十年。

  LoRa信号能不能真正传输超过10公里?

  在典型的LoRaWAN网络中,范围取决于众多因素 - 室内/室外网关,消息的有效载荷,使用的天线等。平均而言,在具有室外网关的城市环境中,您可以预期长达2至3公里全覆盖范围,而在农村地区,它可以超过5至7公里。在某些情况下,也可以达到极长距离 - 参考:702公里!

  LoRa的范围取决于“无线电视距”.400-900MHz范围内的无线电波可能会通过一些障碍物,具体取决于它们的成分,但会被吸收或反射。这意味着只要没有物理屏障阻止信号,信号就可能达到地平线。提升LoRa设备 - 例如将它们放置在屋顶或山顶上 - 将使其范围最大化。其他因素,如天线增益,也会对范围产生很大影响。

  LoRaWAN的独特功能之一是电池寿命长。为实现此目的,通常将设备编程为在不发送消息时进入深度睡眠模式,从而最大化电池寿命。任何节点的寿命仍取决于其电池的容量,但长时间休眠会大大延长充电周期。

  此外,LoRa信号本身不需要大量功率来产生和传输。这意味着,即使系统处于活动状态并进行传输,功耗也会保持不变。通过最少量的软件修补,Gumstix的Strata节点 在“空闲”模式下空闲时为20 mA,在传输过程中以小于110 mA的速度空载。

  可以在LoRaWAN上分享图像/文件吗?

  通过LoRaWAN发送数据的速度非常低。不要期望通过这种类型的网络发送音乐,视频或图像等大文件。它适用于极小的传感器数据包,可用于报警,触发和监控。这对优化电池寿命起着重要作用。

  LoRa节点只能发送数据吗?

  LoRaWAN的另一个关键特性是它支持双向通信的能力。这意味着终端设备(传感器)可以向网络发送消息(即,传感器数据,占用率,位置)以及从网络接收消息回到设备。由于这一点,LoRa设备可以编程或设计为向远程位置提供状态指示器。

  这种双向远程能力的良好应用可以表明桥梁是否已经在后方服务道路上或在起点处的远足径上被淘汰,因此机组人员和徒步旅行者可以计划新的路线。浮动开关或湿度和压力传感器将检测桥面板是否浸没在水中并将该数据传输到云服务。反过来,该服务将向标志杆节点发送触发信号,该标志杆节点将操作机制以指示桥接器已经离开。

  LoRa是否不安全呢?

  安全性一直是任何无线技术的重要方面。LoRaWAN使用两层安全性:一层用于网络,另一层用于应用程序。网络安全性确保网络中节点的真实性,而安全性的应用层确保网络运营商无法访问最终用户的应用程序数据。AES加密与密钥交换一起使用。

  另外一个好处是低功率Chirp扩频信号非常难以检测和拦截。

  必须付钱才能使用LoRaWAN吗?

  对于有兴趣开始使用LoRaWAN的人来说,全球500多个城市拥有超过24,000人的全球社区,他们利用开放的免费网络“ 物联网”。您只需要一些终端设备,然后您就可以了可以一瞬间开始潜入LoRaWAN。如果您所在的区域没有覆盖范围,您可以随时设置基站,从而不仅为您自己提供服务,还为您网络的本地成员提供服务。

  此外,各种付费网络可以提供专用网络或应用服务器,其提供更大的带宽,存储和数量的设备; 额外的隐私和安全; 和软件许可选项。

  LoRaWAN是用于IIoT传感器监测的吗?

  LoRaWAN不仅限于一些监控和警报消息,随着时间的推移已经发现了从智能城市到工业物联网,制造以及许多其他垂直行业的应用。

  LoRaWAN核心技术的架构和关键特性已经扩展到多个行业的新兴应用。

  行业是否对此支持呢?

  LoRaWAN标准得到了大型联盟的支持,称为LoRa联盟。这对于未来和不同行业的适应性非常重要。在短短的三年时间里,500多家公司和组织成为了LoRa联盟的一部分。

  如果不添加GPS接收器,就无法跟踪LoRa节点吗?

  LoRaWAN的一个非常有趣的功能是本地化而不需要GPS。这对于跟踪资产和传感器特别有用,因为它非常节省电池电量。LoRaWAN传感器可以通过使用差分到达时间技术来确定到最近的城市街区的大致位置,从而支持跟踪应用程序。

  当设备以与GPS接收器类似的方式发送到至少三个网关时,可以实现这种粗粒度三角测量。通过预先知道每个网关的物理位置,并通过检测信号到达时所有网关之间的时间差,应用程序可以计算信号源的大致位置。

标签 LoRa

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