開放性促進(jìn)LoRa組網(wǎng)技術(shù)多樣化，目前水表、氣表、熱表，電測儀表與控制行業(yè)，包含智能傳感器網(wǎng)絡(luò)均有相對成熟的RF組網(wǎng)方案，而且運(yùn)行數(shù)年已形成了一套行之有效的私有RF組網(wǎng)協(xié)議，比如1：N點(diǎn)對多點(diǎn)，Mesh技術(shù)。實(shí)際工況中，當(dāng)前RF技術(shù)仍然存在部分盲點(diǎn)區(qū)域，現(xiàn)場用戶對提高穿透能力一直有所期待。

源于軍事和空間通信領(lǐng)域的LoRa技術(shù)基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻調(diào)制，它保持了像FSK調(diào)制相同的低功耗特性，但明顯地增加了通信距離。得益于LoRa技術(shù)優(yōu)勢，用戶只需將LoRa的長距離、遠(yuǎn)程喚醒，硬件跳頻技術(shù)與私有RF組網(wǎng)協(xié)議整合，即可完成通信方案的創(chuàng)新，并迅速投入市場。

LoRa私有組網(wǎng)協(xié)議就是在這個(gè)背景下誕生的，只需要解決用戶現(xiàn)場設(shè)備之間的串口通信互聯(lián)，并發(fā)揮出LoRa長距離的通信特性即可。因此從單位終端節(jié)點(diǎn)收益率的角度判斷，節(jié)點(diǎn)數(shù)量比較有限的用戶會選擇LoRaPMAC™私有通信協(xié)議(P=Private)，從組網(wǎng)方式可以分為：P2P點(diǎn)對點(diǎn)直連，Star點(diǎn)對多點(diǎn)星型網(wǎng)，從數(shù)據(jù)分發(fā)的方式可以分為：單播、組播、廣播。

LORA的組網(wǎng)方式：

一. 點(diǎn)對點(diǎn)

LoRa點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)在現(xiàn)實(shí)中有少量的應(yīng)用場景，如：使用手持機(jī)“點(diǎn)名”抄能源表計(jì)(電/水/氣/熱表計(jì))，遠(yuǎn)程控制閥門等。當(dāng)然，它的局限性是很明顯的：

1. 沒有避免沖突機(jī)制：沒有LBT(ListenBefore Talk)機(jī)制，如果2個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送，無線電信號將受損，導(dǎo)致通信失敗;

2. 接收節(jié)點(diǎn)無法低功耗：接收節(jié)點(diǎn)必須隨時(shí)等待發(fā)送節(jié)點(diǎn)的信號，無法休眠;

3. 無法自動組網(wǎng)：解決不了避免沖突和低功耗偵聽，組網(wǎng)也就成了空中樓閣。

二、 小型LoRaWAN

如果節(jié)點(diǎn)數(shù)目較少，但是對實(shí)時(shí)性和吞吐量有要求，那么選擇小型LoRaWAN是一個(gè)合適的方案。

它的優(yōu)點(diǎn)是：8通道，允許同時(shí) 8個(gè)節(jié)點(diǎn)上報(bào);標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，各廠商的設(shè)備可以互連互通。

仔細(xì)觀察下圖，會發(fā)現(xiàn)：LoRaWAN架構(gòu)中，總是有LoRaWAN Server的存在。它帶來了復(fù)雜性，盡管使用云服務(wù)器，也只能有限地降低復(fù)雜性。

三、中型LoRaWAN

當(dāng)需要提高“實(shí)時(shí)性”或“網(wǎng)絡(luò)容量”時(shí)，增加LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

如下圖所示，在一個(gè)LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中，增加一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)，這不會帶來任何沖突。因?yàn)?，它只有一個(gè)“大腦”—LoRaWAN Server，它會執(zhí)行如下“聰明”的邏輯：

上報(bào)去冗余：如果一個(gè)數(shù)據(jù)包，被多個(gè)網(wǎng)關(guān)接收，Server會根據(jù)ID和FCnt識別這個(gè)“重復(fù)”數(shù)據(jù)包，只接收其中一個(gè)副本。

下發(fā)選網(wǎng)關(guān)：Server總是挑選合適的網(wǎng)關(guān)(往往是“信號強(qiáng)度“)，讓它發(fā)射下行數(shù)據(jù)幀。

四、大型LoRaWAN

LoRaWAN的初衷--為地區(qū)和國家乃至提供“電信級”的物聯(lián)網(wǎng)，這是一個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃。

如下圖所示，借助3G/4G技術(shù)，將眾多的LoRaWAN網(wǎng)關(guān)接入Server;Customer Server提供海量存儲和智能計(jì)算;為終端(PC，智能手機(jī)，平板等)提供便捷的數(shù)據(jù)訪問和交互。

目前，LoRa與NB-IoT(中國)、eMTC(美國)、SigFox(法國)等電信級方案存在強(qiáng)烈競爭;同時(shí)，它為“大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)提供了有價(jià)值的方案。