從20世紀(jì)90年代初開(kāi)始，連接到互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)始是一條簡(jiǎn)單的直接路徑。如今，事情已經(jīng)發(fā)展，變得更加復(fù)雜，但也更有能力。而不是單個(gè)以太網(wǎng)連接到互聯(lián)網(wǎng)，微控制器和其他設(shè)備無(wú)法通過(guò)一長(zhǎng)串協(xié)議連接： 藍(lán)牙、WiFi、BLE、ZigBee、3G、4G、5G、NFC、RFID，SigFox、DigiMesh，線程和6LoWPAN僅舉幾例。 這些連接中的每一個(gè)都對(duì)設(shè)備連接和數(shù)據(jù)傳輸起著重要作用，但我們要強(qiáng)調(diào)的一個(gè)新興協(xié)議是LoRaWan。
與上面列出的一樣， LoRaWAN是用于與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的無(wú)線連接網(wǎng)絡(luò)。LoRaWan迅速脫穎而出，因?yàn)樗殉蔀槲锫?lián)網(wǎng)(物聯(lián)網(wǎng))應(yīng)用的知名和量身定制，需要遠(yuǎn)程和低功耗連接到互聯(lián)網(wǎng)而無(wú)需WiFi。對(duì)于遠(yuǎn)程電池供電的傳感器或遠(yuǎn)距離通信或遠(yuǎn)程通信的設(shè)備，LoRaWan是一個(gè)很好的解決方案。LoRaWan簡(jiǎn)單地說(shuō)，包裹數(shù)據(jù)在需要時(shí)通過(guò)長(zhǎng)距離發(fā)送到最近的，最可用的網(wǎng)關(guān)，該網(wǎng)關(guān)將所述數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器以進(jìn)行存儲(chǔ)，計(jì)算或可視化。
為了更熟悉LoRaWAN，讓我們回到2009年LoRaWAN的前身 LPWAN 在法國(guó)開(kāi)始：
LPWAN是一種無(wú)線電信廣域網(wǎng)，旨在允許物理(連接對(duì)象)以低比特率進(jìn)行遠(yuǎn)程通信，例如以低功率要求在電池上運(yùn)行的傳感器。
LPWAN 支持與標(biāo)準(zhǔn)家庭設(shè)備提供的帶寬相比較少的設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的連接與消費(fèi)者移動(dòng)技術(shù)相比，LPWAN 網(wǎng)絡(luò)在更大的覆蓋范圍內(nèi)支持更多設(shè)備，并具有更好的雙向性能力。
WiFi和藍(lán)牙等網(wǎng)絡(luò)更適合 消費(fèi)級(jí)IoT應(yīng)用，但LPWAN在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，城市和商業(yè)應(yīng)用中更為豐富。
LPWAN是包含 LoRaWAN 的累積網(wǎng)絡(luò) 。因此，這兩者不是同義詞，而是兩個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。LPWAN首先出現(xiàn)，然后在其下采用了幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有其獨(dú)特的歷史成長(zhǎng)經(jīng)歷。其中一些采用的網(wǎng)絡(luò)包括AlarmNet(后來(lái)由霍尼韋爾擁有)，2G網(wǎng)絡(luò)和LoRaWAN，它是由一個(gè)名為L(zhǎng)oRa聯(lián)盟的組織在2014年創(chuàng)建的，是連接設(shè)備的領(lǐng)先和最喜愛(ài)的協(xié)議之一。
LoRaWAN的工作原理：
使用連接到互聯(lián)網(wǎng)上述信息圖，傳感器被稱為 端 - 設(shè)備。每當(dāng)傳感器讀取數(shù)據(jù)時(shí)，設(shè)備有條件地發(fā)送網(wǎng)關(guān) 捕獲數(shù)據(jù)的信號(hào)(數(shù)據(jù)包) ?，F(xiàn)在網(wǎng)關(guān)上的數(shù)據(jù)使用FSK(頻移鍵控)使用稱為Chirp Spread Spectrum (CSS)的過(guò)程盡可能有效地將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器 。當(dāng)來(lái)自終端設(shè)備的數(shù)據(jù)包進(jìn)入網(wǎng)關(guān)的電路時(shí)，它進(jìn)入“啁啾”或表示數(shù)字信息的符號(hào)(如下所示)。然后將啁啾解析到頻域，然后解調(diào)調(diào)制信號(hào)以進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)傳輸。
在將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻域之后，LoRa硬件在頻帶內(nèi)搜索 可以承載信號(hào)的 其他更好的頻率信道。一旦網(wǎng)關(guān)找到一個(gè)，整個(gè)過(guò)程調(diào)制輸入信號(hào)的頻率以使其更節(jié)能，然后將信號(hào)“移位”(因此FSK中的“S”)到該信道以便快速數(shù)據(jù)傳輸。
終端設(shè)備和網(wǎng)關(guān)不斷相互影響，以便數(shù)據(jù)傳輸可以“跳”到最適合系統(tǒng)功率，速度，占空比和范圍限制的其他頻率信道 。
在此頻率調(diào)制期間，LoRa網(wǎng)關(guān)內(nèi)的其他集成電路執(zhí)行其他“改進(jìn)”調(diào)制，如濾除噪聲或您在信號(hào)中看到的鋸齒狀。
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