廈門欣仰邦科技有限公司
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閱讀：2發(fā)布時間：2026-9-19
低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN，Low Power Wide Area Network）技術是一種革命性的物聯(lián)網(wǎng)無線接入新技術，與Wi-Fi、藍牙、ZigBee等現(xiàn)有成熟商用的無線技術相比，具有遠距離、低功耗、低成本、覆蓋容量大等優(yōu)點，適合于在長距離發(fā)送小數(shù)據(jù)量且使用電池供電方式的物聯(lián)網(wǎng)終端設備。LPWAN作為一個新興的、剛起步的技術，其市場普遍被看好，各廠商爭先研究LPWAN，參與標準制定，設商用試點，市場呈現(xiàn)百家爭鳴、蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。
LoRa技術特點及優(yōu)勢
作為LPWAN技術之一，LoRa具備長距離、低功耗、低成本、易于部署、標準化等特點。
LoRa采用線性擴頻調(diào)制技術，高達157 dB的鏈路預算使其通信距離可達15 km以上（與環(huán)境有關），空曠地方甚至更遠。相比其他廣域低功耗物聯(lián)網(wǎng)技術（如Sigfox），LoRa終端節(jié)點在相同的發(fā)射功率下可與網(wǎng)關或集中器通信更長距離。LoRa采用自適應數(shù)據(jù)速率策略，網(wǎng)絡優(yōu)化每一個終端節(jié)點的通信數(shù)據(jù)速率、輸出功率、帶寬、擴頻因子等，使其接收電流低達10 mA，休眠電流小于200 nA，低功耗從而使電池壽命有效延長。LoRa網(wǎng)絡工作在非的頻段，前期的基礎建設和運營成本很低，終端模塊成本約為5美元。LoRaWAN是聯(lián)盟針對LoRa終端低功耗和網(wǎng)絡設備兼容性定義的標準化規(guī)范，主要包含網(wǎng)絡的通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構。LoRaWAN的標準化保證了不同模塊、終端、網(wǎng)關、服務器之間的互操作性，物聯(lián)網(wǎng)方案提供商和電信運營商可以加速采用和部署。
現(xiàn)有許多部署好的網(wǎng)絡都采用了網(wǎng)狀結構，每個單獨節(jié)點要通過其他節(jié)點傳遞信息，這不僅增加了網(wǎng)絡的復雜性，而且縮短了電池壽命。相反，LoRa網(wǎng)絡架構是一個典型的星形拓撲結構，當實現(xiàn)長距離連接時，終端節(jié)點和網(wǎng)關可直接進行信息交互，有效減少網(wǎng)絡復雜性和能量損耗，延長電池壽命。
（1）終端節(jié)點（含傳感器）：包括物理層、MAC層和應用層的實現(xiàn)，使用LoRa線性擴頻調(diào)制技術，遵守LoRaWAN協(xié)議規(guī)范，實現(xiàn)點對點遠距離傳輸。
（2）網(wǎng)關/集中器：完成空中接口物理層的處理。網(wǎng)關負責接收終端節(jié)點的上行鏈路數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)聚集到一個各自單獨的回程連接，解決多路數(shù)據(jù)并發(fā)問題，實現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和轉發(fā)。終端設備采用單跳與一個或多個網(wǎng)關通信，所有的節(jié)點均是雙向通信。網(wǎng)關和網(wǎng)絡服務器通過以太網(wǎng)回傳或任何無線通信技術（如2G、3G、4G）建立通信鏈路，使用標準的TCP/IP連接。
（3）網(wǎng)絡服務器：負責進行MAC層處理，包括消除重復的數(shù)據(jù)包、自適應速率選擇、網(wǎng)關管理和選擇、進程確認、安全管理等。
（4）應用服務器：從網(wǎng)絡服務器獲取應用數(shù)據(jù)，管理數(shù)據(jù)負載的安全性，分析及利用傳感器數(shù)據(jù)，進行應用狀態(tài)展示、即時警告等。
LoRa是一種適合于具有低功耗、低成本、遠距離等需求的廣域物聯(lián)網(wǎng)應用的非頻譜網(wǎng)絡技術，目前已在內(nèi)廣泛部署使用。面對頻譜廣域網(wǎng)絡技術NB-IoT發(fā)展所帶來的挑戰(zhàn)，LoRa應該在NB-IoT還沒成熟商用之前，積極推動挖掘出更多具有實用性、高效性的應用，給用戶提供更優(yōu)質(zhì)的物聯(lián)網(wǎng)服務，培養(yǎng)用戶粘性，快速實現(xiàn)LoRa應用和節(jié)點數(shù)量的高增長，在未來廣域物聯(lián)網(wǎng)的競爭中占據(jù)重要的一席之地。
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