本文將告訴您什麼是LoRa技術和LoRaWAN應用. 洛拉 是一種低功耗無線 LAN 標準. 速度越低, 傳輸距離越長. 由於平均距離功耗很高，低功耗通常難以覆蓋一段距離. 最顯著的特點是LoRaWAN在與其他無線相同功耗的情況下傳播得更遠; 實現了低功耗和長距離的統一，傳輸速率一般為幾百到幾Kbps.
1. 什麼是洛拉?
洛拉 是一種物理層無線編碼技術，用於建立長距離通訊鏈路. 它是CCS的成員 (線性調變擴頻技術) 系列並在 1 GHz 以下頻段運行. 與傳統FSK等技術相比，LoRa具有抗干擾能力強、通訊距離大幅提升的優點，同時維持低功耗. 另外, LoRa 調節的擴散因子實際上是正交的. 這意味著同時發送到同一頻帶並使用各種傳播因子進行調製的訊號不會相互衝突. 反而, 來自不同傳播參數的訊號只不過是背景噪聲.
擴頻調製, 有時稱為線性調頻調製, 是LoRa技術的基礎, 這是 Semtech 獨家擁有的智慧財產權. 這種技術, 稱為擴頻, 以靈敏度換取頻寬. 無線上網 和 紫蜂 使用擴頻技術和其他系統; 然而, LoRa 調製的特徵是達到香農定理的極限和最大增強靈敏度. 相同傳輸速率下, LoRa 技術比傳統 FSK 技術靈敏 8–12dBm.
2. 什麼是LoRaWAN?
這是創建媒體存取控制的開放標準 (蘋果) 數據鏈路層和基於LoRa晶片的通訊協議 低功耗廣域網路技術. LoRa聯盟負責維護該協議.
LoRaWAN 閘道將包含 LoRa 調變 RF 資料的訊息從終端設備傳送到 LoRaWAN 網路伺服器.
終端設備和網關之間不是一對一的關係. 所有網關均能接收終端設備的上行封包. 另一方面, 同一區域內的多個網關可以服務同一終端設備.
可使用 Wi-Fi 或網路線將 LoRaWAN 閘道連結到網路伺服器.
LoRaWAN網關的唯一功能, 只運行在物理層, 是中繼LoRa RF資料包. 接收LoRa訊號後進行物理層校準. 如果準確的話, 它將傳輸特定數據 (時間戳, 接收訊號強度指數, 信噪比, ETC。) 透過上行到網路伺服器. 網路伺服器立即傳遞下行傳輸請求.
3. LoRaWAN 應用程式有哪些
回到我們的實際情況, 基於LoRa特性, 我們列出了以下五種 LoRa 應用可能性:
- 農場和動物位置監控: 像灌溉設備追蹤和管理這樣的任務最好由 LoRa 自建網路來處理，因為這些應用大多數位於偏遠或農村地區，而蜂窩覆蓋範圍較差且網路密度較高。 物聯網設備.
- 石油回收和回收程序: 該地區基本上無人居住, 離這很遠, 且民不聊生, 並且沒有蜂窩網絡覆蓋, 特別是煤礦等有安全要求的領域. 洛拉輕鬆滿足條件.
- 監測森林火災: 因為蜂窩網路基地台必須安裝在人煙稀少的地區, 它們的設置成本昂貴並且需要光纖接入網絡. 相比之下, LoRa 網路的建立成本低廉, 覆蓋率廣, 並且易於實施.
- 環境監測: 環境監測點位有幾種類型. 有些是為了方便, 當其他人在河上時, 懸崖, 和山脈. 鑑於這些環境監測感測器的具體分佈, LoRa網路將更加實用.
2. 嚴格的功率和範圍應用需求
- 水錶和瓦斯表: 這些通常具有使用壽命 8 到 10 年. 水錶, 例如, 電池在其整個使用壽命期間必須更換，且耗電量極少. 因此 LoRa 非常適合這種應用情況.
- 停車感知器/鎖: 埋土後安裝地磁感測器時, 更換感測器的電池可能具有挑戰性. 泥土埋好後, 更換電池成本高且需要大量能源. 如今, 大多數停車感應器都採用 LoRa 技術.
- 存取控制, 煙霧偵測, 和 垃圾追蹤: 這些應用需要光感測器和微型電池, 但因為電池在需要更換之前必須持續兩到三年，並且因為此應用需要更長的操作距離, LoRa技術合適.
- 智慧穿戴: LoRa技術是最佳選擇，因為智慧穿戴需要大量功耗, 特別適合特定的戶外遠端應用.
3. 私人和商業網絡
- 工業控制及生產線監控: 一般消費者非常重視生產控制和生產資料管理, 其中大部分將採用私人或企業級物聯網. LoRa靈活的部署和強大的抗干擾性能使智慧工業應用受益匪淺 (生產線射頻幹擾特性).
- 園區及物業管理: 許多商業地產和住宅小區內部管理和配套服務不斷完善, 他們希望擁有一個可以控制的專用網絡. 中國前幾家房地產公司已經使用LoRa覆蓋網路對其商業和住宅房地產進行精確控制.
4. LoRa網路可以做什麼?
在過去的三年裡, 最後一個 物聯網-幾乎已經看到基於攻擊的 20% 企業數量. 在 2021, 物聯網安全的總成本將為 $3.1 十億.
創建了一種名為 LoRaWAN 的低功耗廣域網路協議，用於在本地無線連接電池供電的“物體”, 國家的, 或國際網絡到互聯網. 安全性是 LoRaWAN 網路技術的重要組成部分. 例如, 其基本認證和安全結構基於附件B[IEEE802154] IEEE802.15.4/2006 的 AES128 加密技術實現. 與單鍵解決方案相比, LoRaWAN 更安全，因為它使用單獨的金鑰來加密和驗證用戶資料並維護網路完整性.
追蹤全球供應鏈
許多擁有國際市場的公司都依賴車隊, 包括卡車, 汽車, 船舶, 和飛機. 企業可以使用物聯網車隊監控來獲得所需的數據，以做出明智的節省成本的選擇. 路線規劃, 地理車輛追蹤, 來自嵌入式感測器的預測性維護更新可以透過允許計劃維護和最大限度地減少停機時間來幫助有效的燃料管理. 由於其能耗低且電池壽命長, 嵌入式感測器可以在不到一天的時間內安裝在整個車隊中，並且易於維護.
智慧農業
僅有的 3% 地球上的水可以作為淡水獲取, 和農業部門使用 70% 其中. 物聯網解決方案 對於向農民提供決定如何有效利用其可支配資源所需的知識至關重要. 使用基於 LoRa 的部署，農民可以降低因過度灌溉或乾旱而導致農作物死亡的風險 智慧灌溉.
智慧家庭
業主必須追蹤幾個細節——溫度, 燈光, 用水, ETC. 物聯網技術 可能會使互聯時代的公用事業管理變得更加容易, 讓所有者無論身在網路上的哪個位置都可以輕鬆使用它們. 使用 LoRa 的智慧家庭應用包括恆溫器, 灑水器, 門, 鎖, 和電源插座. 基於 LoRa 的恆溫器可以全天檢查家庭溫度並根據需要進行調整, 就像智慧冰箱一樣. 智慧灌溉應用程式可以追蹤噴水滅火系統的開啟時間和持續時間. 透過這些計劃，房主和物業經理可以管理眾多公用事業並節省能源, 這些都可以透過行動裝置輕鬆存取.
