找油是石油工業的第一步，也是最關鍵的一步。最大的困難是油和人之間，隔著厚厚的土壤和巖石，既看不見也摸不著。

為了尋找石油，地質專家們要翻山越嶺做地質普查，就像醫生先觀察病人的體表特征；接著在可能性大的區域，進行地表的化學生物指標分析，就像給人體做抽血化驗，然后給可能存在石油的地層做一個透視掃描。這種方法被稱為“地球物理勘探”。

而尋找石油最常用的一種方式就是地震波探測。地震波探測就是在可能有石油的地方，用炸彈放炮，人工制造地震。當地震波往地下傳播時，在軟硬地層中的傳播速度不同，在不同巖層中反射的聲波也不同；并且反射時間也存在差異，通過在地面收集這些信息，就能推測分析出，地層結構和油藏情況。這就好比給人體做CT，核磁共振，X光片。

為了獲得更好的地震效果，不僅要把幾千枚炸藥生埋于地下，而且要按照一定的規律分布在上萬平方千米的范圍內放置上地震波采集器，采集器部署的越密，采集到的數據就越準確。

傳統的數據采集方案，是通過有線傳輸，但是有線施工難度大，成本高，部署的數量少，分析精度低。

| 實地測試

近期某客戶計劃采用無線方案，進行傳感器的數據收集，但是無線采集面臨新的挑戰：

1) 野外環境，受各種地表遮擋，信號衰減嚴重，要求覆蓋能力強，傳輸距離遠。

2) 無人機在空中不能停留，采集周期短（10s），即要求通信速率高。

3) 地震波采集器放置密度高，單位平方公里內上萬個終端，要求單站容量大。

4) 地震波采集器放置時間長，要求功耗低。

該客戶在技術選型時，對ZETA和LoRa進行橫向比較測試，結果表明ZETA分別以兩倍以上距離和速率完勝LoRa，測試詳情如下：

| 測試環境

農村野外，模擬石油勘探場景。網關高度約5.5米，終端放置在地面，發射功率17dBm。

具體測試結果如下：

| 數據分析

1.極限靈敏度：在此測試環境下，ZETA SDR網關的極限接收靈敏度優于lora 30db，覆蓋距離為LoRa的3倍。除了信號調制解調制式上的差異， 由于占用帶寬不同，信號底噪也貢獻了19db的差異。

2.覆蓋距離：ZETA AM-FSK的0丟包極限覆蓋距離為11km（1.7米高度），該點RSSI為-135dbm。測試中存在嚴重衰減的位置，網關接收的極限場強為-139dbm。Lora相應的結果為3.4km（1.7米高度），-104dbm；極限接收場強-109dbm，2.6km（地面）。

3.提升空間：當前測試條件lora芯片理論最大速率為293bps@-137dBm，SF=12，BW=125kHz。在該速率下，SF=12已經是lora芯片的可達到最好靈敏度的配置極限。而ZETA AM-FSK相應為600bps@-139dBm，4FSK(M=4)，BW=7.5kHz。考慮到中國法規相對法規200kHz的帶寬限制。ZETA通過合理配置M（調制階數）和BW，還有很高的速率提升空間。

4.頻譜效率：LoRa SF=12, 293bps/125kHz=0.0029b/s/Hz；ZETA, M=4, 600bps/7.5kHZ=0.08b/s/Hz, 是LoRa的28倍。

| 理論分析

1.由信噪比S/N = Eb/N0 * Rb/B (Eb:每比特的能量，N0噪聲功率譜密度，Rb信息傳輸速率，B:基帶帶寬) 可知，速率不變的情況下，擴頻通信能夠減小SNR（接收機解調門限）。

2.由接收靈敏度PN (min) = ?174 + 10logB + NF + SNR(-174:自然噪聲底，B:基帶帶寬，NF:噪聲系數，SNR: 信噪比)可知，擴頻后不能提升接收靈敏度，因為帶寬增加及帶來的底噪跟SNR的減小相抵消。

| 文章小結

實際上，考慮到普通晶振的時鐘精度，LoRa所需的典型的信道帶寬為125kHz或以上，而在免授權頻段（470MHz-510MHz），很難找到底噪相對干凈的125kHz帶寬，但7.5kHz是很容易的，從而導致在實際應用中LoRa的接收靈敏度比ZETA的AMFSK差很多。本次測試的數據結果，證實了這一分析。