lora技术原理及组网性能特点

LoRa采用的是多个信息码片来代表有效负载信息的每个位，扩频信息的发送速度称为符号速率(Rs)，而码片速率与标称的Rs比值即为扩频因子(SF，SpreadingFactor)，表示了每个信息位发送的符号数量。

LoRa以其独有的专利技术提供了最大168dB的链路预算和+20dBm的功率输出。一般地，在城市中无线距离范围是1~2公里，在郊区无线距离最高可达20km。接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，这确保了网络连接可靠性。调制解调器采用专利扩频调制和前向纠错技术。与传统的FSK、OOK调制技术相比，LoRa扩大了无线通讯链路的覆盖范围(实现了远距离无线传输)，提高了链路的鲁棒性。

每个LoRa数据包的部分内容通过MCU管理设置的跳频信道，既所要“跳”的频率(根据频率查询表)发送出去，在预定的跳频周期结束后，既该部分数据发送完成，则发射机和接收机切换到跳频预定义列表的下一个信道，以便继续发送和接受数据包的下一部分内容。

LoRa目前提供了近似广域网络的连接能力，且网关市场上已有室外、室内甚至桌上型路由大小的设备，人人都可以搭建自有的LoRa网络，如同使用Wifi连接一样便利，因此两者互为补充，应用场景也会互助成长。LoRa使用的是免授权ISM频段，但各国或地区的ISM频段使用情况是不同的。由于LoRa是工作在免授权频段的，无需申请即可进行网络建设，网络架构简单，运营成本也低。LoRa联盟正在全球大力推进标准化的Lo-RaWAN协议，使得符合LoRaWAN规范的设备可以互联互通。

LoRa调制解调是PHY，LoRaWAN是MAC协议，用于大容量远距离低功耗的星型网络，LoRa联盟正在对低功耗广域网(LPWAN)进行标准化。LoRaWAN协议针对低功耗、电池供电的传感器进行了优化，包括了不同级别的终端节点以优化网络延迟和电池寿命间的平衡关系。LoRaWAN网络结构通常部署成一个星型拓扑结构，其中网关是一个透明桥接，在终端设备和后台中央网络服务器之间中继消息。网关通过标准IP连接连接到网络服务器，而终端设备使用单跳无线通信到一个或多个网关。所有终端节点通信一般都是双向的，但还支持如组播操作实现软件空中升级(OTA)或其他大量信息分发以减少空中通信时间。

LoRa具备符合物联网应用的三大性能特色：

第一大特色，是最远15公里的传输距离。

第二大特色是低功耗，一颗钮扣电池可以让感测节点运作1年。

第三大特色是低成本，免牌照的频段、基础设施以及节点/终端的低成本让网络建设运维都十分容易。