如何評價LoRa這項應用於低功率長距離場景的物聯網傳輸技術？

從介紹上看，很適合終端節點數據量不大但通信半徑比較大的布局。可是目前看來，似乎國內還沒有成熟的網路鋪開。希望有實際接觸過的童鞋能協助回答一下，謝謝

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今天，小棗君要和大家說說LoRa。

最近這半年，小棗君反覆和大家提到「物聯網」這個東東。。。

在說物聯網的時候，我說過最多的一個詞，就是「NB-IoT」。

【參考閱讀】往期關於NB-IoT的推送文章：

聽說以後都是這個NB玩意的天下啊。。。

NB-IoT到底能幹些啥？

其實，對於物聯網複雜的應用場景來說，要考慮的因素很多，包括成本、速率、壽命、移動性和覆蓋範圍等等，絕對不是某項單一技術標準就可以稱霸天下的。

「LoRa」，就是一項和NB-IoT激烈競爭的LPWAN技術。

什麼是LoRa

LoRa，是一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案，屬於物聯網通信技術之一。

它的名字來源於「Long Range」的縮寫，從名字就能看出來，它的最大特點就是距離長。

雖然目前LoRa的聲勢並沒有NB-IoT那麼浩大，但算起資歷來，NB-IoT還要叫LoRa一聲「哥」。

2013年8月，美國Semtech（升特）公司向業界發布了一種新型的基於1GHz以下的超長距低功耗數據傳輸技術的晶元，就是我們的LoRa晶元。

LoRa一經推出，就憑藉它驚人的靈敏度（-148dbm）、強悍的抗干擾能力、出色的系統容量表現，贏得了廣泛的關注。

說白了，LoRa改變了傳輸功耗和傳輸距離之間的平衡，徹底改變了嵌入式無線通信領域的局面。它給人們呈現了一個能實現遠距離、長電池壽命、大系統容量、低硬體成本的全新通信技術，而這正是物聯網（IoT）所需要的。

手握法寶的Semtech公司，當然不遺餘力地對LoRa技術進行推廣。

2015年，Semtech牽頭成立了國際LoRa聯盟（LoRa Alliance）。創始成員中有IBM、思科這樣重量級產巨頭，也有知名半導體廠商MicroChip。此外，聯盟還拉攏了眾多電信運營商，如：新加坡電信SingTel、荷蘭皇家電信KPN、瑞士電信Swisscom、比利時電信運營商Belgacom。

眾所周知，一項技術能不能發揚光大，最主要就是看它的生態系統是否強大。

國際LoRa聯盟成立之初，就特別注重生態系統建設。在聯盟的推動下，LoRa的產業鏈已相當成熟，從底層的晶元、模組到設備製造、系統集成，都有相關廠商。

LoRa在國際上的發展遠比國內要火爆得多。

據最新公布的相關數據顯示，LoRa聯盟成員已發展到500多家，全球有52個運營商正在部署LoRa網路，超過100個國家和地區開始進行試點，如美國、法國、德國、澳大利亞、印度等。荷蘭KPN電信、韓國SK電信早在2016年上半年就部署了覆蓋全國的LoRa網路，提供基於LoRa的物聯網服務。

LoRa VS NB-IoT

LoRa和NB-IoT之爭，某種意義上來說，就是中興和華為之爭。

NB-IoT這項技術，自從2016年6月份標準凍結之後，就在不斷地吸引眾人的眼球。

今年三大運營商都在力推NB-IoT，幾乎每天都有相關的新聞刷出。

甚至工信部都發文加持，一時之間，世人有點「只知NB，不知LR」了。

事實上，LoRa並沒有認輸，相反，它還在不斷地進行反擊。

從技術性能上來說，LoRa和NB-IoT其實是勢均力敵的。

它們的應用範圍和服務對象，也基本上是一致的。

兩者之間最主要的區別，就是——頻譜。

NB-IoT工作於授權頻譜，也就是專門劃分的頻段。

LoRa工作於非授權頻譜，也就是說，只能在某些指定的免費頻段工作。

再進一步說，NB-IoT必須由運營商提供服務，必須使用運營商網路。

這就是為什麼，國內三大運營商都是只推NB-IoT技術。

其實，LoRa相對NB-IoT而言，在有些方面還是有優勢的：

• 自由度方面

對客戶而言，使用NB-IoT主要依賴於運營商的基礎網路設施，在很多條件惡劣的地方，運營商的基礎設施並沒有完全覆蓋。而LoRa是一個更靈活的自主網路，在任何需要的地方，都可以進行部署，企業（甚至個人）也能成為「運營商」。

• 安全性方面

NB-IoT是運營商網路，因此數據是先傳到運營商的， 許多企業不願意把自己的數據給到別人（哪怕是運營商），所以這些企業會選擇部署自己的私有LoRa網路。

• 頻段方面

LoRa工作在1GHz以下的非授權頻段（中國主要使用470-518MHz），無需申請即可進行網路的建設，故在應用時不需要額外支付通訊費用，這也成了相關企業推廣時的一大賣點。

華為作為NB-IoT的背後靠山，一直在為NB造勢。作為華為死對頭的中興，自然不遺餘力地為LoRa助推。

2016年1月，在國際LoRa 聯盟支持下，中興聯合近二十家合作廠商共同發起建立「中國LoRa應用聯盟（CLAA）」。旨在推動LoRa產業鏈在中國的應用和發展，尤其是通過全國性雲化核心網和共享接入的方式，能逐步形成一張全國性的可運營虛擬LoRa網路。

簡單地說，CLAA要做的就是所有聯盟成員按照共同標準來在全國各地建立基站，把大量的分散的LoRa網路利用起來，建立一個全國性的骨幹網路（有點聚沙成塔的味道）。

在中興的努力下，CLAA聯盟成員數還超過了國際LoRa 聯盟。目前，CLAA聯盟成員超過850家，並且還呈加速發展趨勢，17年底成員將達到1000家。

為了LoRa，中興也是拼了，還專門成立子公司（中興克拉科技有限公司），到處找合作夥伴，簽合作協議。。。

就在前幾天，10月19日，中興通訊還主辦了國際LoRa聯盟第9屆全聯盟大會（暨2017中國LoRa物聯網國際峰會）。

總而言之，目前NB-IoT和LoRa正處於競爭的白熱化階段，現在就說NB-IoT穩操勝券還為時過早。通信技術日新月異，市場發展也瞬息萬變，什麼事情都有可能發生。再說了，「混搭」一貫是通信技術的發展特色，你看2G不是還在老驥伏櫪嘛。。。

更多回答歡迎關注我的專欄：鮮棗課堂

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瀉藥。

剛看了下技術介紹，目前布局的就幾大家公司，應該屬於戰略布局，目前都屬於觀望階段。

我個人對其技術特點從應用場景的角度分析對其未來發展不是太看好，由於個人眼界有限，不當之處還請高人指正。

下面解釋原因：

1:新型擴頻技術，改善接收靈敏度（15公里，10mA接收電流，睡眠電流&<200mA），從替代Wi-Fi或3/4G的角度來說，其技術本身對個體流量帶寬的承載太小，做近場通訊控制民用市場絕對是BLE的天下，工業那塊有倒是有使用的可能，畢竟不需要授權，而且工業環境對距離的要求確實比民用的要求高。

2:定位機遇信號的空中傳輸時間而非RSSI（接收信號強度指標），精度5m@10公里範圍。大範圍的定位指示依靠GPS能滿足要求，小範圍定位iBeacon不會比它差，如果兩邊都不能討好的話那使用它有什麼益處？

3:最關鍵的是其他技術在手機中都有成熟的應用，如果想讓這項新技術高速發展必須進入民用市場，這中間的難度係數有多大？需要整合的資源有多少？在有Wi-Fi，3/4G，藍牙的情況下，增加這項技術到手機終端的可能性有多大？

4:家庭智能設備如果要選擇這項技術的話沒有看出其比zigbee、藍牙、Wi-Fi作為接入介面的優勢，想吞噬已有的市場份額沒有強大的動力（技術或成本優勢）基本很難做到。

5:其他無限技術都是有諸多應用，坑也早被人趟過了，新技術帶來的新坑有多少廠商願意去趟呢？

目前來看我所能想像的到的方向基本都在工業應用了。

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整體表現還可以，傳的遠，抗干擾。不過遠距離只能在低速率配置下，看應用場景，一般物聯網也夠用了。

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Semtech未來重點還是對LoRaWAN的支持，畢竟有標準化的路要走完。重點有兩顆料SX1301+SX125x，基本上集中器就這個搭配了，Baseband+PHY有點軟體無線電的感覺，這不有實力的公司都直接用FPGA自己實現基帶。LoRaWAN的好處這裡就不多說了，總之可以解決大容量網路無線數據碰撞的問題，而且節點測的軟體不用跑演算法和複雜邏輯，把這部分工作交給Concentrator似乎更符合物聯網設計理念，弱化Node端是降低功耗的必要手段。

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來個框圖，了解一下整體結構，不要盯著LoRa/擴頻通信這些技術本身。

基本上很清晰，PHY出來的I/Q信號交給基帶處理，再通過SPI給主控。有個小細節SX1301可以直接識別GPS的timestamp信號，用於基站間的時間同步，畢竟同步是必要的嘛。

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忘記說了，這些都是開源的，在樹莓派上跑了一些簡單的應用。

整體圖

Radio部分細節圖

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似乎就這些了，不定期關注這個技術，有興趣的可以看一下LoRaWAN spec的Class A和Class B部分，基本夠用了，實現起來也簡單。

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最後再來張圖，這個是非常不錯的項目。

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一年前做的項目，我主要負責網路，TDMA網路時間同步很難做。

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運營商在大鋪NB，LoRa更適用於專網。

專網一個問題是終端需定製，價位很難降下來（即使晶元很便宜，終端也不便宜）

看幾個大行業有沒有人推了，這是關鍵。

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在評價LoRa技術優劣前，一定要先清楚技術產生的背景。本質上來說，LoRa技術是為了創建長距離通信鏈接的物理層無線調製方式。許多傳統的無線系統使用物理層頻移鍵控（FSK）調製，因為它是十分高效的低功耗方案。LoRa技術基於線性Chirp擴頻調製，延續了移頻鍵控調製的低功耗特性，但是大大增加了通信範圍。Chirp擴頻調製已經在軍事和航天通信方面應用了幾十年（很重要），因為它具有長距離傳輸，以及很好的抗干擾性，而LoRa則是它第一次用作商業用途。

LoRa有很多優勢，比如說融合了數字擴頻、數字信號處理和前向糾錯編碼技術，擁有前所未有的性能。為了有效地對比不同技術之間傳輸範圍的表現，可以參照「鏈路預算」的定量指標。鏈路預算包括影響接收端信號強度的每一變數，在其簡化體系中包括發射功率加上接收端靈敏度。AngelBlocks的發射功率為100mW (20dBm)，接收端靈敏度為-129dBm，總的鏈路預算為149dB。比較而言，擁有靈敏度-110dBm（這已是其極好的數據）的GFSK無線技術，需要5W的功率(37dBm)才能達到相同的鏈路預算值。在實踐中，大多GFSK無線技術接收端靈敏度可達到-103dBm，在此狀況下，發射端發射頻率必須為46dBm或者大約36W，才能達到與LoRa類似的鏈路預算值。

簡單概括下：LoRa為低功耗廣域物聯網技術，具有低功耗、遠距離覆蓋、低成本的特點；相比國內另一項技術NB而言，具有成本低、功耗低的特點，更適用於場景集中的，如居民抄表、企業感測採集等場景。例如由LoRa基站、LoRa通訊模組以及物聯網管理平台構成的銳捷LoRa物聯網通訊方案，已在不少水務公司應用比較廣泛；而相比較終端密度分散的應用，比如共享單車這些，則需要大量建站，NB會更合適些。

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開發還要搞網關，也是蠻煩的。

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技術層面

從調製方式看，是個很有趣的方法，即利用了FSK恆包絡的特性使得功放效率提高，又利用了調頻擴頻的方式消除干擾，最重要的因為發射帶寬的擴展，使得晶振穩定度對低速率傳輸的致命影響被消除。

物理層做的比較出色，Semtech的方案距離到10公里以上已經很多次驗證了。LoRaWAN的整個網路定義也不錯，比較特殊的是將一些底層的物理層參數計算，如ADR部分都放到了伺服器上計算，其目的還是做成一個多個網關的大網。

非技術層面

生態上的確有不少大公司進入，也有很多應用開始布設，對於LoRa調製方式認同更多，很多家是利用這個傳輸建立了很多私有網路，真正能做到LoRaWAN的應用在國內基本沒有規模。國內NB-IOT的推動力更大一些，所以LoRaWAN做成商業運行網路基本不太可能。

相比於NB-IOT，LoRaWAN目前更為便宜和成熟一些，但這個GAP應該在1-2年就會被超越。應用上因為運營商對於NB-IOT的定價還不清楚，也還不能斷言。但對於節點相對密集的場景，如樓宇、廣場因為每個節點不需要單獨擁有運營商SIM並付費，使得LoRa在這種場景下的應用還是具有一定優勢的。

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隨著物聯網(IoT)產品、無線連網以及移動技術應用環境的成熟，IDC與Gartner都預估，到2020年，全球IoT智能物聯網產品總數將達250億。目前很多ICT廠商多投入於非授權頻段技術，而且押寶在不同的技術聯盟，觀望未來哪個技術成為主流。而專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯網應用而設計的LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網）快速興起。在眾多技術中，LoRa（Long Range）的發展前景備受看好。

德國萊茵TüV（以下簡稱「TüV萊茵」）是國際專業的第三方檢驗機構，自1872年成立以來，始終致力於解決人類、環境和科技互動過程中出現的挑戰，提供安全、可持續的解決方案。TüV萊茵是LoRa聯盟全球第一個認可的獨立第三方授權實驗室，也是LoRa聯盟草創期的貢獻會員；在Bluetooth、zigbee、DALI、KNX通訊技術認證上，TüV萊茵通訊實驗室在台灣有多項第一且唯一的記錄。

LoRa的名字來自Long Range的縮寫，是由Semtech公司發布基於1GHz以下的超長距低功耗數據傳輸技術。評價LoRa要對其優勢，與其他無線通信技術的差異，以及應用在現今物聯網中的表現幾個方面做客觀的分析。

1．LoRa網路架構

首先是網路架構方面，LoRa主要在全球免費頻段運行（即非授權頻段），包括433、868、915MHz等。LoRa網路主要由終端（可內置LoRa模塊）、集中器/網關（或稱網關/基站）、伺服器和雲端四部分組成，應用數據可雙向傳輸，如下圖所示。

在LoRa網路中，每個終端節點並不會直接彼此相連，都需先連至網關後，才能連回中央主機，或是通過中央主機將數據傳到另一個節點。在這種架構下，即便2個終端裝置位於不同區域、聯機至不同網關，也能互相傳送數據，進一步提升數據傳輸的範圍。

2．技術優勢

整體來說，LoRa技術讓使用者不用在傳輸距離和功耗中取捨，有遠距離、低功耗（電池壽命可長達5-10年）、多節點、低成本的特性，其大容量的系統可以擴充套件感測網路。其長通訊距離(1~20km)的特性能夠讓單一網關或基地台覆蓋整個城市或數百平方公里的區域，且其信號對建築的穿透力也很強。

因LoRa採用星狀拓樸，與現今大部分採用的網狀拓樸不同，統一經由網關傳輸信息，因此只要增加網關就可擴大覆蓋範圍，不像終端需要計較施工與維護的便利性，進而減少設施成本。同時，網關可以連接電源與一般的有線網路系統，如此一來，節點就可以將消耗電力較高的工作，交由網關與中央主機負責，將傳輸量最小化以提高續航力。較低的數據速率也延長了電池壽命和增加了網路的容量。

LoRa聯盟曾指出，沒有一種技術能夠滿足所有應用場景，目前現存的Wi-Fi無線網路與低功耗藍牙都僅適合用於個人裝置、在家中室內範圍使用，而移動通訊技術則能滿足長距離、高流量的需求，但是耗電量相對也高出許多。LoRa雖然數據傳輸速度較慢，但其省電與通過電池長時間續航的特性，適合用於感測器等物聯網裝置。

3．LoRa應用

而在應用方面，LoRa的這些技術特點適合於低成本大規模的物聯網部署，如智能抄表、智能停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農業、智慧工業、智慧城市、智慧小區等應用領域。

• 以農業為例，將感測器埋在土中，偵測土壤酸鹼質與濕度，利用LoRa技術將數據傳送到遠程，評斷是否需要洒水。而在偏遠山區下大雨時，也可利用相同方式，觀察土壤含水量是否突然增加而有泥石流的風險，將感測器放置在河流中，則可將混濁度的數據遠距傳輸到觀測站，讓人們可以實時預警。
• 通常偏遠地區無法收到網路，甚至連3G手機信號也無法觸及。因此3G無線及GSM技術並不適合，再加上無法頻繁充電，LoRa長時間續航力的特性就更適合偏遠地區使用。
• 腹地廣大的遊樂場或是風景名勝也可採用LoRa技術，以跟環境衛生最相關的垃圾桶為例，與其定時一個個垃圾桶檢查，可以在垃圾桶上安裝感測器，只要快滿了，就發送信號通知相關單位進行清理，不但省時又省人力。

所以客觀來說，LoRa技術是一種遠距離、長電池壽命、大系統容量、低硬體成本的全新通信技術。

最後，我們再補充一些LoRa認證相關的內容：

4．LoRaWAN?認證流程與測試

LoRaWAN的測項並不複雜，主要是測試終端結點的功能性，換而言之，測試LoRaWAN?節點的協議堆棧和應用是否符合LoRaWAN?規格。認證不涵蓋無線電性能，無線電性能包括發射功率、靈敏度等。

5．LoRaWAN?認證適用設備

截至2016年8月，認證項目適用於歐盟863-870MHz波段A類設備，以及美國902-928MHz波段A類設備。B類、C類和網關設備認證項目尚未開放，未使用歐盟ISM波段的認證項目尚在開發中。

以上即是LoRa的相關內容，如果想了解更多方面，可以戳這裡：

搶佔物聯網風口，LoRa技術的應用與認證要求概覽

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鋪網做運營商不太現實，會在某些行業或區域內作為私網出現，現在來看，市政設施監測和無線抄表是lora應用比較好的領域，未來會替換掉zigbee，zigbee的數據率不大不小很尷尬。

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LORA在某些具體行業還是有它不可替代的作用，比如說地震勘探行業。它需要長距離10km, 低功耗是因為用電池供電。另外它需要的傳輸速度不高30kbps就足夠了。最主要的是它是自己的區域網絡，保密性好。另外，可以把基站放在車，支持移動。它需要的是支持大量的終端節點1萬到5萬個。希望大家能夠提供更多的信息，比如哪家的LORA 模塊性能最好，從哪裡可以買到可以信賴的gateway等。

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佔個坑 在讀中學生正在開發工業應用

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基於大面積家庭的智能家居場景（比如100平米以上，三個房間帶傢具和水泥牆等等），zwave和zigbee都有明顯距離短板，網關和終端的設計不好，很容易斷線。相對來說，LORA的信號優勢明顯，IMIO創智雲平台也在基於LORA推相關的智能家庭標準。看好LORA商用的發展。

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昨天剛和Semtech的幾位攻城獅聊了一下，因為我們是做Z-Wave的，感覺他們的定位也是蠻清楚的，其實晶元的功能大家都知道了，就是看怎麼開發和應用，現在市場上zb,zw,ble,wifi,3g/4g.nbiot等等聯盟已經蠻多了，應用的地方和場景還有開發的難易度決定了未來的市場份額，以後分的會越來越細的。。。。

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LoRaTM是Semtech公司為遠距離低功耗低速率應用開發的一個無線調製方案，它主要應用在智慧城市的建設和改造中，如智能電錶，地下管網偵測等，優點就是超低的功耗，超長的續航可達10餘年，在未來的萬物互聯中有著廣泛的應用前景。

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我個人認為lora技術不適合運營商，用戶的需求長尾而破碎。

也許NB iot能構建統一的運營商物聯網，但我個人覺得協議偏複雜，可能很難把聯網晶元的成本做到2個美金以下。

我們公司的方向幫客戶構建企業級私有物聯網路。這是一個高度定製化的ToB生意。

這裡是我們的一些實施案例：物聯網IOT產品及解決方案簡介

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主要看應用場景。藍牙、WiFi網路接入量都不大。對於一些廣域 、大規模網路接入的應用場景 LoRa就比較適合。比如抄水表。

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我們公司專做無線模塊及相關產品，其中LoRa模塊及GateWay也是主推的產品，產品的性能和質量怎麼樣，我們自己說好有點王婆賣瓜，但用過的用戶都表示不錯。我們也是一家做技術的公司，產品性能和質量做不好就是打臉，這一點我們還是很注重的。

若需要了解模塊和網關的產品，可以登錄網址廣州朗威電子科技有限公司|LoRaWAN|ZigBee|Wi-Fi，或淘寶網店：首頁-朗威科技-淘寶網。也可電話溝通：閆先生，13809280960

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中興成立中國LoRa應用聯盟，兩技術都布局，華為力推NB-IOT；

一個非授權一個授權頻段。

後面應該會形成與國內運營商差異化布局吧

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Sigfox想要吃獨食。Lora讓很多急於在物聯網方面轉型的運營商看到了希望。從技術的角度來說，Lora支持定位，更適合物聯網應用；從商業的角度來說，lora的系統更open，大家都能玩。

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接觸過一點，看到過某公司在郊區實測，單個基站能覆蓋20公里的距離，還是很強的。目前在持續觀望中。微信號公眾號 AUGTEK物聯網觀察 和 物聯網智庫目前都在講這一塊，裡面好像有講到國內的一些覆蓋問題。

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