近些年物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 描述了世界各地連接到互聯(lián)網(wǎng)并測(cè)量、監(jiān)控和提供豐富數(shù)據(jù)的數(shù)百萬(wàn)臺(tái)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)。今天的物聯(lián)網(wǎng)由許多松散連接的網(wǎng)絡(luò)組成，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都解決了自己的問(wèn)題。例如，在辦公樓中，可以同時(shí)部署多個(gè)基于 LoRaWAN 的 IoT 解決方案：一個(gè)用于控制空調(diào)，另一個(gè)用于供暖系統(tǒng)、照明、安全和其他 IoT 應(yīng)用程序。

  這些物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，將它們組合成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)并非易事。低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 技術(shù)能夠支持大量物聯(lián)網(wǎng)用例。雖然存在多種 LPWAN 技術(shù)，但遠(yuǎn)程（LoRa 技術(shù)）及其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) LoRaWAN 是目前采用最多的技術(shù)。LoRa 提供了一系列物理層通信設(shè)置，例如帶寬、擴(kuò)頻因子、編碼率和傳輸頻率。這些設(shè)置會(huì)影響吞吐量、可靠性和通信范圍。

LoRa 和 LoRaWAN? 網(wǎng)絡(luò)有什么區(qū)別？

 LPWAN  （低功耗廣域網(wǎng)）是一種無(wú)線廣域網(wǎng)技術(shù)，可在遠(yuǎn)距離內(nèi)以低比特率互連低帶寬、電池供電的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。構(gòu)建 LPWAN 網(wǎng)絡(luò)有多種選擇，但 LoRaWAN 和 NB-IoT 技術(shù)顯示出最大的動(dòng)力，并將在未來(lái)幾年獲得最大的 LPWA 市場(chǎng)份額。

LoRaWAN 定義了網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)，而 LoRa 物理層則支持遠(yuǎn)程通信鏈路。協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)電池壽命、網(wǎng)絡(luò)容量、服務(wù)質(zhì)量、安全性以及網(wǎng)絡(luò)所服務(wù)的應(yīng)用程序的多樣性影響最大。 

LoRa 是一種無(wú)線電信號(hào)傳輸協(xié)議，它采用啁啾的多符號(hào)格式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。本質(zhì)上，這些芯片是傳統(tǒng)的 ISM 頻段無(wú)線電芯片，可以使用 LoRa（或其他調(diào)制類(lèi)型，如FSK）將無(wú)線電頻率轉(zhuǎn)換為比特， 而無(wú)需編寫(xiě)代碼。在廣域通信之外，LoRa 技術(shù)是一種在各種應(yīng)用中采用的較低級(jí)別的物理層技術(shù)。

LoRaWAN 協(xié)議基于 LoRa 無(wú)線電調(diào)制方式，是一種低功耗廣域網(wǎng)協(xié)議。它管理終端節(jié)點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)之間的通信，并通過(guò)無(wú)線連接將設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)。LoRaWAN 是一種點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。這不僅僅是關(guān)于無(wú)線電波；這是關(guān)于它們?nèi)绾闻c LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)交互以提供加密和識(shí)別等功能。

LoRaWAN 是如何工作的？

在最基本的層面上，像 LoRaWAN 這樣的無(wú)線電技術(shù)很簡(jiǎn)單。LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)的最佳比喻是蜂窩網(wǎng)絡(luò)?；?LoRa 的設(shè)備有一個(gè)與網(wǎng)關(guān)連接的模塊，網(wǎng)關(guān)是本地中心位置?？紤]一下您的手機(jī)如何通過(guò)手機(jī)信號(hào)塔發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)充當(dāng)設(shè)備和服務(wù)器之間的管道。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器使用互聯(lián)網(wǎng)與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，并指示它與物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行交互。換句話說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器負(fù)責(zé)刪除重復(fù)的數(shù)據(jù)包，確認(rèn)數(shù)據(jù)的完整性，并執(zhí)行安全檢查。此外，星型架構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)不需要一直監(jiān)聽(tīng)來(lái)自其他節(jié)點(diǎn)的消息。因此，他們可能大部分時(shí)間都在“睡覺(jué)”，從而降低了他們的能源使用量。

LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)

以下是這個(gè)新時(shí)代開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的一些優(yōu)勢(shì)，具有多種優(yōu)勢(shì)：

遠(yuǎn)距離和覆蓋范圍：它的距離在 LOS 內(nèi)可達(dá) 15 公里，是任何其他通信協(xié)議無(wú)法比擬的。

低功耗： LoRa 技術(shù)提供超低功耗無(wú)線電，非常適合需要一次充電使用十年或更長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)備。

低成本硬件：與其他網(wǎng)絡(luò)相比，LoRaWAN 基礎(chǔ)設(shè)施的成本非常低，終端設(shè)備的無(wú)線電成本也很低。此外，正在創(chuàng)建各種開(kāi)源版本的基礎(chǔ)設(shè)施，例如網(wǎng)關(guān)，進(jìn)一步降低了開(kāi)支。

高容量：?jiǎn)蝹€(gè) LoRa 網(wǎng)關(guān)可能連接數(shù)千個(gè)端點(diǎn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。 

LoRaWAN 分類(lèi)

A級(jí)

A 類(lèi)是一個(gè)簡(jiǎn)單的 ALOHA 系統(tǒng)，因?yàn)樗耆钱惒降?；這意味著終端節(jié)點(diǎn)不必等待特定時(shí)間與網(wǎng)關(guān)通信。相反，他們會(huì)在需要時(shí)廣播，然后在下次需要時(shí)停止活動(dòng)。如果你有一個(gè)八通道系統(tǒng)，你可以用一條消息填充每個(gè)時(shí)間段，這樣它就可以完美同步。

B類(lèi)

消息可以使用 B 類(lèi)向下傳輸?shù)诫姵毓╇姷墓?jié)點(diǎn)。每 128 秒，網(wǎng)關(guān)發(fā)送一個(gè)信標(biāo)。因?yàn)樗?LoRaWAN 基站都是單個(gè)每秒脈沖時(shí)鐘的從屬，它們都同時(shí)發(fā)出信標(biāo)消息 (1PPS)；這意味著在每一秒的開(kāi)始。軌道上的每顆 GPS 衛(wèi)星都會(huì)傳遞一條信息，讓世界各地的時(shí)間同步。

C類(lèi)

C類(lèi)允許節(jié)點(diǎn)在任何時(shí)候連續(xù)監(jiān)聽(tīng)和發(fā)送下行消息。因?yàn)樗枰罅康哪芰縼?lái)保持節(jié)點(diǎn)完全清醒并始終操作接收器，所以這通常用于交流供電的應(yīng)用。

LoRaWAN 最常見(jiàn)的應(yīng)用是什么？

LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)兼容廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，并已成功用于以下用例：

智慧城市

智慧城市需要實(shí)時(shí)了解城市生活的各個(gè)方面。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，智慧城市通常利用廣域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)由不同數(shù)據(jù)生成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、傳感器和智能電表組成的龐大網(wǎng)絡(luò)之間的連接。LoRaWAN無(wú)線技術(shù)是智慧城市范圍內(nèi)應(yīng)用的最佳物聯(lián)網(wǎng)解決方案。使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和各種智能設(shè)備對(duì)綜合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化和分析，城市可以通過(guò)優(yōu)化資產(chǎn)利用率和城市資源分配來(lái)動(dòng)態(tài)響應(yīng)。城市可以將物聯(lián)網(wǎng)集成到他們的基礎(chǔ)設(shè)施中，以自動(dòng)化任務(wù)、監(jiān)控和管理設(shè)備，并執(zhí)行預(yù)測(cè)性維護(hù)以降低運(yùn)營(yíng)成本。世界各地的城市都可以通過(guò)整合城市服務(wù)來(lái)優(yōu)化公用事業(yè)和員工的使用，例如：

街道照明、智能停車(chē)、廢物管理、水位和洪水管理、智能公共交通、 空氣質(zhì)量控制、街道清潔、物流/運(yùn)輸管理。

得益于基于 LoRaWAN 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，供應(yīng)鏈和物流公司成功地追蹤了高價(jià)值資產(chǎn)，包括運(yùn)輸途中的資產(chǎn)。由于該技術(shù)具有卓越的覆蓋范圍、低功耗和無(wú) GPS 定位，因此可以在廣闊的地理區(qū)域和惡劣的環(huán)境中方便地跟蹤車(chē)輛、貨物和其他支持。使用 LoRaWAN 連接的車(chē)隊(duì)監(jiān)控物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以通過(guò)讓車(chē)隊(duì)在路上停留更長(zhǎng)時(shí)間、提高燃油經(jīng)濟(jì)性、提高安全性、提供對(duì)維護(hù)問(wèn)題的可見(jiàn)性以及提高整體運(yùn)營(yíng)效率來(lái)節(jié)省資金。

智能建筑

在基礎(chǔ)設(shè)施和維護(hù)支出最少的情況下，房主和物業(yè)/設(shè)施經(jīng)理可以通過(guò)部署基于 LoRa 的智能物聯(lián)網(wǎng)建筑解決方案來(lái)提高效率并最大限度地減少支出：溫濕度監(jiān)測(cè)、房間入住率、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)、智能水表、火災(zāi)、洪水、CO/CO2 水平監(jiān)測(cè)

智慧醫(yī)療

低功耗、低成本和一致的性能使 LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)成為基本智能醫(yī)療保健應(yīng)用的理想選擇?；?LoRaWAN 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案可以持續(xù)監(jiān)控高風(fēng)險(xiǎn)患者或系統(tǒng)，確保健康和醫(yī)療安全永遠(yuǎn)不會(huì)受到影響。

基于 LoRaWAN 的物聯(lián)網(wǎng)解決方案可設(shè)計(jì)用于持續(xù)可靠地監(jiān)控醫(yī)院患者、老年護(hù)理人員、高水平運(yùn)動(dòng)員或其他任何需要實(shí)時(shí)、始終了解其呼吸健康狀況的人的最重要生命體征。IoT LoRaWAN 智能健康解決方案可以幫助：

醫(yī)院病人、老年人護(hù)理居民、高水平運(yùn)動(dòng)員、公共安全

對(duì)全方位安全和安保解決方案的需求正在增加?；谖锫?lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的公共安全解決方案為急救人員提供了尖端技術(shù)，可以減少危險(xiǎn)并提高個(gè)人安全。個(gè)人可穿戴物聯(lián)網(wǎng)小工具（例如 ID 徽章）配備了 LoRaWAN 技術(shù)，包括一個(gè)緊急按鈕，可發(fā)送帶有用戶(hù)位置信息的即時(shí) SOS。