LoRa无线关键参数及优势

LoRa无线技术的三个关键参数

lora无线技术与其他无线通信技术，诸如zigbee模块、NB-IOT、WiFi模块、蓝牙模块等，Lora技术凭借其优异的接收灵敏度而得到广泛应用。而Lora数据包有三个关键参数：前导码、可选报头、数据有效负载，接下来就对这三个参数做些简单阐述。

这三个组成部分各自承担着不同的功能。

前导码：前导码的主要作用是保持接收机与输入的数据流同步。默认情况下，数据包包含有12个符号长度的前导码。然而，前导码的长度是一个可以通过编程来设置的变量，因此可以扩展。可以将前导码寄存器长度设置在6到65536之间来改变发送前导码的长度，实际发送前导码的长度范围为6+4至65535+4个符号。如果前导码长度为未知或可能会发生变化，应将接收机的前导码长度设置为最大值。

可选报头：报头包含有效负载的相关信息。根据所选择的操作模式，有两种报头可用。在RegModemConfig1寄存器上，通过设定ImplicitHeaderModeOn位可以选择报头类型。显式报头模式是默认的操作模式，它包含以字节数表示的有效负载长度、前向纠错码率以及是否打开可选的16位负载CRC。报头按照最大纠错码（4/8）发送，具有更强的抗干扰性。

数据有效负载：这是数据包的实际数据部分，包含需要传输的具体信息。

前导码、可选报头和数据有效负载共同构成了Lora数据包，每个部分都有其独特的作用，以确保数据的正确传输和接收。

Lora数据包的应用场景非常广泛，涵盖了多个领域和行业。以下是一些主要的应用场景：

智慧城市和交通监控：Lora技术可以用于城市管理和交通监控。例如，利用LoRa定位功能，可以跟踪和预测车辆的位置，实现智能交通管理。此外，LoRa还可以用于环境监测和公共安全监控，如火灾和洪水预警。

农业和畜牧业：在农业领域，LoRa技术可以用于家畜跟踪和监测动植物卫生状况。通过LoRa设备，农民可以实时监测家畜的健康状况，以及农田的土壤湿度、温度等环境参数，从而实现精准农业管理。

工业控制：LoRa技术可以用于工业控制和自动化。例如，在制造业中，LoRa可以用于实现远程监控和控制，以及设备状态检测。此外，LoRa还可以用于能源管理，如智能电网和风电场监控。

环境监测：LoRa技术适用于环境监测场景，如空气质量监测、水质监测、土壤监测等。通过部署LoRa传感器，可以实时监测环境参数，并将数据传输到云平台进行分析和处理，从而实现对环境的全面监测和保护。

物流和供应链管理：LoRa技术可以用于物流和供应链管理。例如，利用LoRa的地理位置定位功能，可以实现对货物的实时追踪和定位，提高物流效率和准确性。此外，LoRa还可以用于库存管理，实现资产的实时跟踪和管理。

LoRa无线技术的优势主要体现在以下几个方面：

1、大大的改善了接收的灵敏度，降低了功耗

高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里（与环境有关）。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，这大大延迟了电池的使用寿命。

2、基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理，系统容量大

网关是节点与IP网络之间的桥梁（通过2G/3G/4G或者Ethernet）。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信（假设每次发送10Bytes，网络占用率10%）。如果把网关安装在现有移动通信基站的位置，发射功率20dBm（100mW），那么在建筑密集的城市环境可以覆盖2公里左右，而在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里。

3、基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位。

LoRa对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI（Received Signal Sterngth Ind-ication），而定位则基于多点（网关）对一点（节点）的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5m（假设10km的范围）。

这些关键特征使得 LoRa技术非常适用于要求功耗低、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用，如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等等应用和领域。

审核编辑：黄飞