低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)(LPWAN)支持預(yù)計(jì)有數(shù)億數(shù)量級的IoT設(shè)備中的絕大多數(shù)。LoRa僅包含鏈路層協(xié)議，并且非常適用于節(jié)點(diǎn)間的P2P通信;同時(shí)，LoRa模塊也比LoRaWAN便宜一點(diǎn);LoRaWAN在設(shè)計(jì)時(shí)以自底向上的方式優(yōu)化了LPWAN的電池壽命、容量、范圍和開銷。LoRaWAN也包含網(wǎng)絡(luò)層，因此可以將信息發(fā)送到任何已連接到云平臺(tái)的基站。只需將正確的天線連接到其插座，LoRaWAN模塊就可以以不同的頻率工作。

的公式，你可以這么理解：

LoRa = PHY Layer

LoRaWAN or Symphony Link = MAC Layer

LoRa + LoRaWAN = LPWAN

LoRa是物理層或無線調(diào)制，用來創(chuàng)建長距離通信連接。許多傳統(tǒng)無線系統(tǒng)使用頻移鍵控(FSK)調(diào)制作為物理層，因?yàn)檫@是獲取低功耗的非常有效的方式。LoRa基于chirp調(diào)頻擴(kuò)頻調(diào)制方式，其維持了與FSK調(diào)制相同的低功耗特性，重要的是增加了通信距離。線性調(diào)頻擴(kuò)頻在數(shù)十年內(nèi)被用在軍事和航空通信領(lǐng)域，歸功于其遠(yuǎn)距離通信能力和抗干擾的魯棒性，LoRa是這種技術(shù)的個(gè)商用領(lǐng)域的低功耗應(yīng)用。LoRa兩種不同的協(xié)議棧：LoRaWAN和Symphony Link。 Symphony Link適用于需要高級功能的工業(yè)和企業(yè)用戶。 LoRaWAN適用于基于LoRaWAN的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，在歐洲發(fā)展得比較快。

低功耗廣域網(wǎng)(LPWAN)預(yù)計(jì)將會(huì)支持物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測的數(shù)十億設(shè)備，在整個(gè)系統(tǒng)中，由很多個(gè)組件組成。物理(PHY)層在硬件層面定義了數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾姎庖?guī)格。數(shù)據(jù)鏈路層負(fù)責(zé)檢測PHY層的變化并建立發(fā)送數(shù)據(jù)的協(xié)議。LoRa技術(shù)的強(qiáng)項(xiàng)是遠(yuǎn)距離技術(shù)。單個(gè)基站或網(wǎng)關(guān)能覆蓋整個(gè)城市或數(shù)百平方公里。最遠(yuǎn)距離取決于環(huán)境或給定距離內(nèi)的阻礙，但LoRa和LoRaWAN的鏈接預(yù)算優(yōu)于任何其他標(biāo)準(zhǔn)通信技術(shù)。鏈接預(yù)算，通常由dB給定，是決定特定環(huán)境下的通信范圍的首要因素。

LoRaWAN是一個(gè)開放標(biāo)準(zhǔn)，它定義了基于LoRa芯片的LPWAN技術(shù)的通信協(xié)議。 LoRaWAN在數(shù)據(jù)鏈路層定義媒體訪問控制(MAC)，由LoRa聯(lián)盟維護(hù)。 LoRa和LoRaWAN之間的這種區(qū)別很重要，因?yàn)長ink Labs等其他公司在LoRa芯片的頂部使用專有的MAC層來創(chuàng)建更好的混合設(shè)計(jì)。LoRaWAN不適合專用網(wǎng)絡(luò)的解決方案，目前它的確更適合于公共廣域網(wǎng)絡(luò)。其根本原因在于在LoRaWAN中，所有頻道都調(diào)到相同的頻率，并且在單一區(qū)域只有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)操作以避免碰撞問題。在最基本的層面上，像LoRaWAN這樣的無線協(xié)議相當(dāng)簡單。LoRaWAN是一種星型或星型對星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诒３蛛姵仉娏坎⒃黾油ㄐ欧秶矫娴膬?yōu)勢，所以普遍認(rèn)為它比網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)更好。

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，他們之間的通信是異步的，無論是事件驅(qū)動(dòng)型還是調(diào)度型。這種類型的協(xié)議可以參考aloha方式。在一個(gè)mesh網(wǎng)絡(luò)或一個(gè)同步網(wǎng)絡(luò)中，例如蜂窩網(wǎng)，節(jié)點(diǎn)需要頻繁喚醒自己以保持與網(wǎng)絡(luò)的同步并檢查消息。這種同步消耗很多能量且是電池壽命降低的驅(qū)動(dòng)因素。在最近的研究和由GSMA完成的比較中，LoRaWAN是所有其他技術(shù)的電池壽命的3到5倍。對任何LPWAN來說，合入加密都是極其重要的。LoRaWAN利用兩層加密：網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層加密確保節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的認(rèn)證，應(yīng)用層加密確保節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)操作不會(huì)訪問終端用戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)。在密鑰交換時(shí)使用一個(gè)IEEE EU164鑒別器用作AES加密。

每個(gè)技術(shù)選擇都有權(quán)衡，但LoRaWAN在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，設(shè)備類型，加密，容量和針對移動(dòng)尋址的優(yōu)化可廣泛適用多種IoT應(yīng)用。LoRaWAN規(guī)范在不同地區(qū)略有不同，基于不同區(qū)域允許的頻段和監(jiān)管需求。歐洲和北美的LoRaWAN規(guī)范已經(jīng)制定了，但其他區(qū)域仍由技術(shù)委員會(huì)制定。