原标题:悄然发展的LoRa技术

物联网所需的各类无线网络通信技术似乎处于互补状态,在不同场景下,距离、功耗、容量、成本等指标各有千秋。不过,在远距离、低功耗场景下LoRa(Long Range,远程)技术正迅速发展起来。

LoRa是由升特公司(Semech)发布的一种专用于无线电调制解调的技术,它与其他如FSK(频移键控)、GMSK(高斯最小频移键控)、BPSK(二进制相移键控)及其派生的调制方案形成竞争关系。

LoRa融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术,拥有前所未有的性能。此前,只有那些高等级的工业无线电通信会融合这些技术,而随着LoRa的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。

前向纠错编码技术是给待传输数据序列增加了一些冗余信息,这样,数据传输进程中注入的错误码元在接收端就会被及时纠正。这一技术减少了以往创建“自修复”数据包来重发的需求,且在解决由多径衰落引发的突发性误码问题时表现良好。

一旦数据包分组建立起来且注入前向纠错编码以保障可靠性,这些数据包将被送到数字扩频调制器中。这一调制器将分组数据包中每一比特馈入一个“扩展器”中,将每一比特时间划分为众多码片。LoRa调制解调器经配置后,可划分的范围为64~4096码片/比特。AngelBlocks配置调制解调器可使用4096码片/比特中的最高扩频因子(12)。相对而言,ZigBee仅能划分的范围为10~12码片/比特。

通过使用高扩频因子,LoRa技术可将小容量数据通过大范围的无线电频谱传输出去。实际上,当你通过频谱分析仪测量时,这些数据看上去像噪音,但区别在于噪音是不相关的,而数据具有相关性,基于此,数据实际上可以从噪音中被提取出来。其实,扩频因子越高,越多数据可从噪音中提取出来。

在一个运转良好的GFSK接收端,8dB的最小信噪比需要可靠地解调信号,采用配置AngelBlocks的方式,LoRa可解调一个信号,其信噪比为-20dB,GFSK方式与这一结果差距为28dB,这相当于范围和距离扩大了很多。在户外环境下,6dB的差距就可以实现两倍于原来的传输距离。

因此,使用LoRa技术能够以低发射功率获得更广的传输范围和距离,这种低功耗广域技术正是发展物联网所需要的。

据了解,LoRa联盟与NB-IoT联盟正在火热抢夺物联网市场,由于二者技术特性、适用场景不同,难以一站式满足客户需求。目前,协成智慧有落地成功案例与丰富行业解决方案,又是CLAA(LoRa联盟)与中国NB-IoT产业联盟成员,提供一站式LoRa解决方案(兼容NB-IoT),包含LoRa模组、NB-IoT模组+物联网基站+管理平台软件开源+数据供应等,可定制可开发,市场首选。

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