導讀：LPWA 目前包含多種技術，如 LoRa、Sigfox、Weightless 和 NB-IoT 等，其中 LoRa 從 2013 年開始進入中國，預計今年 Semtech 的 SX1278 LoRa 芯片在中國的出貨量將超過 1000 萬片。因此，這個金秋 10 月就讓我們一起來了解 LoRa。

物聯網連接存在挑戰，催生 LPWAN

目前物聯網連接的應用場合存在幾個痛點：

①通信距離，大部分設備布局在復雜的建筑環境或者人員稀少的地方，傳統無線技術難以穿透或者抵達；

②電池供電，很多物聯網應用場合并沒有持續電力供應的條件，比如地磁傳感器、自來水表。

主流無線通信方式對比

物聯網應用中的無線技術，除運營商廣域網的 GPRS、3G/4G 以外，還有局域網短距離的 ZigBee、Wi-Fi、藍牙。雖然這些無線技術本身已經成熟，但是優缺點也都非常明顯，長距離和低功耗兩者之間只能二選一。LPWA ( Low Power Wide Area ) ? 低功耗廣域技術在這個背景下應運而生，專為遠距離、低帶寬、低功耗、大量連接的物聯網應用而設計。LPWA 目前也包含多種技術，如 LoRa、Sigfox、Weightless 和 NB-IoT 等，其中 LoRa 從 2013 年開始進入中國，預計今年 Semtech 的 SX1278 LoRa 芯片在中國的出貨量將超過 1000 萬片。因此，這個金秋 10 月就讓我們一起來了解 LoRa。

LoRa 讓距離與功耗不再是問題

LoRa 是一種相比經典 FSK 技術覆蓋半徑增加 3-5 倍的增強無線傳輸技術，LoRa 調制解調技術在不改變發射功率的前提下，明顯提升了無線傳輸距離（即增加鏈路預算，或者接收靈敏度）。

LoRa vs FSK 在密集城市環境下的傳輸距離

LoRaWAN ? ? 是一種異步的基于 ALOHA 的協議，也就是說節點可以根據具體應用場景需求進行或長或短的睡眠，而 GPRS、3G/4G 同步協議的節點必須定期地聯網同步，這減少電池壽命第一推手。GSMA 對不同 LPWA 低功耗廣域技術進行了比較，LoRaWAN ? ? 比其他蜂窩技術有 3 到 5 倍的功耗優勢。

LoRa 在覆蓋和功耗均表現優秀

LoRa 適用于哪些應用場景？

LoRa 最突出的特點就是長距離，突破以前需要中繼才能解決的覆蓋場景，或者同時要求功耗很低，需要電池供電。比如：

①無線抄表，比如：電表、水表、氣表、熱表等；

②緩慢變化物理量（溫度、水壓、PM2.5、地磁感應器）超低功耗傳感器；

③無線報警器（煙霧探測器、熱釋紅外）；

④遠程 I/O 控制器（燈光控制、空調控制）；⑤無線 RS-485/Modbus 轉換器；

LoRa 相對經典 FSK 433MHz 技術相比有什么獨特優勢？

①通信距離：距離增加 3-5 倍這是最直觀的感受，原來 433MHz 小無線產品難以覆蓋的死角，LoRa 可以完全覆蓋，這是用戶遇到 433MHz 通信不可靠的終極解決方案；

② LoRa 解調技術可在噪聲下仍可正確解調數據，并且靈敏度甚至可以達到的 -148dBm；

③ LoRa Modem 本身具有優異的抗干擾特性，而且支持自動隨機跳頻通信，以抵抗瞬間干擾的可能。相比傳統 433MHz 芯片定頻通信來說，不但可靠性提高，而且對頻點占用時間少，對外界干擾更少，意味著對通信信道使用更加合理。

LoRa 無線通信網關通信頻率是否授權？

根據國家工信部文件《信部無 [ 2005 ] 423 號》，LoRaWAN ?可以免費使用微功率無線通信頻率范圍：470-510MHz，但必須滿足以下條件：

①射頻發射功率 EIRP ( Effective Isotropic Radiated Power ) ? 有效全向輻射功率 ) ? 要小于 50mW ( 或者 +17dBm ) ；

②發射持續時間不能超過 5000ms。