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穿透障礙,實作遠距離通信!探秘LoRa技術的優勢與挑戰

作者:澤耀物聯網

什麼是LoRa?

LoRa是semtech公司開發的一種低功耗區域網路無線标準。

它最大特點是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實作了低功耗和遠距離的統一,在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍。

主要頻段:433MHz,亞洲其他地區主要是902-928MHz,歐洲主要是868MHz,美洲主要是915mHz。

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LoRa的優缺點

1.LoRa的優點

①首先就是主打的通訊距離遠

根據實際應用環境不同,可以實作數公裡到數十公裡的跨越,解決了低功耗和遠距離不能兼得的難題。

②功耗低 成本低 優化加長電池壽命

LoRa可謂是遠距離通訊中成本最低的,也因其功耗低,是以電池供電可達數年之久,這對于那些難以提供穩定電源或難以更換電池的裝置來說非常有利。

同時,低功耗還意味着裝置可以在環境友好型的方式下運作,減少了對能源的消耗。

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③抗幹擾性

LoRa技術采用了擴頻調制技術,可以在頻譜中占用較寬的帶寬,進而提高了通信的可靠性和抗幹擾能力。

這種特點使得LoRa技術可以在嘈雜的無線環境中工作,與其他無線裝置共存,并且在弱信号條件下依然能夠實作可靠的通信。

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④生态系統相對成熟

該技術已經建立了龐大的生态系統,包括硬體供應商、服務提供商、開發者社群等。

這個好處在于使用者可以更容易地擷取到所需的裝置、平台和支援,并且能夠加速物聯網應用的開發和部署。

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2.LoRa子產品的缺點

當然,LoRa并不全是優點,它也有自身的一些問題:

①頻譜幹擾。

由于LoRa裝置和網絡部署的增多,互相之間會出現一定的頻譜幹擾。

②低資料傳輸速率

LoRa技術的資料傳輸速率相對較低,通常在幾千比特每秒(kbps)的範圍内。

如果使用者的需求是快速傳輸大量資料的應用,其效率是不夠高的。例如高清視訊流或實時音頻傳輸等需要高帶寬的應用場景,LoRa技術不是最佳選擇。

③有限的網絡容量

LoRa技術基于無線電頻譜的共享使用,具有有限的網絡容量。因為頻段資源有限,當連接配接裝置數量增多時,網絡性能可能會受到影響,包括延遲增加和資料傳輸可靠性下降。

是以,在規模化的大型物聯網部署中,可能需要考慮使用多個基站或采用其他通信技術來增加網絡容量。

④較高的延遲

由于Lora技術采用的擴頻調制方式,傳輸的資料包會在時間上展開,進而導緻較高的傳輸延遲。這對于某些實時性要求較高的應用,如實時控制或緊急響應系統來說,可能不太适合。

總體而言,LoRa技術是一種強大的物聯網通信技術,我們在選擇使用時需要權衡其優點和缺點,并根據具體的應用需求做出決策。

LoRa的應用場景及領域

LoRa的應用範圍和領域是非常廣的↓

城市智能化

如智能照明、智能停車、垃圾管理和環境監測等。通過Lora技術,各種傳感器和裝置可以通過遠距離的通信互聯,實作城市基礎設施的智能監控和管理。

農業監測

如土壤濕度監測、氣象條件監測、灌溉系統控制等。通過将傳感器部署在農田中,農民可以遠端監測和管理農作物的生長環境,優化灌溉和施肥,提高農作物産量和品質。

環境監測

如空氣品質、噪音水準、水質等。這種監測可以幫助城市管理者更好地了解和應對環境問題,提供更清潔、更健康的居住環境。

物流和供應鍊管理

如追蹤貨物的位置、監測溫度和濕度、管理庫存等。通過Lora技術,可以實時跟蹤物流運輸過程中的物品,提高物流效率和可視化管理。

智能家居

如遠端控制燈光、溫度、門鎖等。通過将各種家居裝置和傳感器連接配接到LoRa網絡,使用者可以通過手機或其他終端實作對家居裝置的智能控制和監測。

智慧能源管理

包括智能電表讀數、能源消耗監測、分布式能源管理等。通過将電表和能源裝置連接配接到Lora網絡,能夠實時監測和管理能源使用情況,優化能源配置設定和節約能源。

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LoRa無線子產品産品推薦

1.A32/A32c系列LoRa擴頻無線收發子產品

子產品采用了SEMTECH 原裝 SX1268 射頻晶片,帶有金屬屏蔽罩,抗幹擾性能強。該子產品發射功率足,頻譜特性優異,諧波非常小,頻道串擾小,體積小,部分器件達到了軍品級标準。

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2.AS32系列LoRa擴頻無線子產品

采用射頻晶片SX1276設計開發,LORA擴頻調制,TTL電平輸出,提升其抗幹擾性和高穩定性。子產品具有四種工作狀态,并可以在運作時自由切換,在省電工作狀态下,消耗電流極低,非常适合超低功耗應用。

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3.A810/A810c系列LoRa擴頻無線數傳電台

電台核心子產品采用LORA擴頻調制射頻晶片,具有RS232和RS485接口。采用了高效的循環糾錯算法,編碼效率高,糾錯能力強,快速入網、即插即用。

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