LoRa是一種怎樣的技術？

2009年9月17日，一家法國公司Cycleo向人們展示了一種創新的半導體技術-LoRa，給無線數據傳輸帶來了前所未有的距離。基於這種顛覆性的專利技術，LoRa以最低的成本實現了前所未有的低功率遠程無線通信。10mW RF輸出功率可提供超過25km視線距離。LoRa技術作為一個低功耗數字IP，不到50K門，可以運行在紐扣或AA電池上。

2012年3月，Semtech公司收購了無線長距離IP服務商Cycleo。Cycelo技術併入到了Semtech RF平台。

2015年2月，LoRa聯盟成立於巴塞羅那移動世界大會。 LoRaMAC被重新命名為「LoRaWAN」，成為LoRa聯盟成員的規範。

LoRa調製解調：LoRa? (Long Range，遠距離)是一種調製技術，與同類技術相比，提供更長的通信距離。調製是基於擴頻技術，線性調製擴頻（CSS）的一個變種，具有前向糾錯（FEC）。LoRa顯著地提高了接受靈敏度，與其他擴頻技術一樣，使用了整個信道帶寬廣播一個信號，從而使信道雜訊和由於使用低成本晶振而引起頻率偏移的不敏感性更健壯。LoRa可以調製信號19.5dB低於底雜訊，而大多數頻移鍵控（FSK）在底雜訊上需要一個8-10dB的信號功率才可以正確調製。LoRa調製是物理層（PHY），可為不同協議和不同網路架構所用-Mesh、Star、點對點等等。

LoRaWAN：LoRa調製解調是PHY，LoRaWAN是MAC協議，用於大容量遠距離低功耗的星型網路，LoRa聯盟正在對低功耗廣域網（LPWAN）進行標準化。LoRaWAN協議針對低功耗、電池供電的感測器進行了優化，包括了不同級別的終端節點以優化網路延遲和電池壽命間的平衡關係。它是完全雙向的，由安全專家構建確保了可靠性和安全性。LoRaWAN架構還可輕鬆定位移動目標用於資產跟蹤，這是物聯網增長量最快的應用。主要的電信運營商正在將LoRaWAN部署為全國網路，LoRa聯盟正在標準化LoRaWAN以確保不同的國家網路是可以互操作的。

LoRaWAN? 是一種低功耗廣域網路（LPWAN）規範，面向在地區、國家或全球網路中電池供電的無線設備。LoRaWAN 針對物聯網的關鍵要求，如安全的雙向通訊、移動化和本地化服務。LoRaWAN規範提供智能設備間無縫的互操作性，不需要複雜的本地安裝，給用戶、開發者、企業以自由，使其在物聯網中發揮作用。

LoRaWAN網路結構通常部署成一個星型拓撲結構，其中網關是一個透明橋接，在終端設備和後台中央網路伺服器之間中繼消息。網關通過標準IP連接連接到網路伺服器，而終端設備使用單跳無線通信到一個或多個網關。所有終端節點通信一般都是雙向的，但還支持如組播操作實現軟體空中升級（OTA）或其他大量信息分發以減少空中通信時間。

終端設備和網關之間的通信在不同頻道和數據速率上傳播。數據速率的選擇需要在通信距離和消息持續時間上做一個權衡。由於擴頻技術，不同數據速率的通信不會相互干擾，並創建一組「虛擬」通道以增加網關容量。LoRaWAN的數據速率範圍從0.3kbps到50kbps。為最大限度地提高終端設備的電池壽命和整體網路容量，LoRaWAN網路伺服器通過自適應數據速率（ADR）的方案單獨管理每個終端設備的數據速率和RF輸出。

針對物聯網的全國範圍網路，如重要的基礎設施、保密的個人數據或社會對安全通信有特殊需求的社會重要功能。這已通過幾層的加密解決了。

• 唯一網路密鑰（EU164），確保網路層安全
• 唯一應用密鑰（EU164），確保應用層端到端的安全
• 設備專用密鑰（EUI128）

LoRaWAN有幾種不同類型的終端設備以解決廣泛應用中的不同需求：

• 雙向通訊終端設備（A類）：A類的終端設備允許雙向通信，因此每個終端設備的上行鏈路傳輸跟著兩個短的下行鏈路接受窗口。傳輸時隙由終端設備基於其自身的通訊需求安排，根據隨機時基有一個小的變化（ALOHA類型協議）。在終端設備發送一個上行鏈路傳輸後，對僅簡短地要求伺服器的下行鏈路通訊的應用來說，這種A類操作是功耗最低的終端設備系統。在其他任何時間來自伺服器的下行鏈路通訊必須等到下一個調度的上行鏈路通訊。
• 具備調度接受時隙的雙向通訊終端設備（B類）：除A類隨機的接受窗口外，B類設備還在預定時間打開接受窗口。為使終端設備在預定時間打開接受窗口，它接受網關的一個時間同步信標。這使得伺服器知道終端設備什麼時候在偵聽。
• 具備最大接受時隙的雙向通訊終端設備（C類）：C類終端設備幾乎是連續地打開接受窗口，僅在發送時關閉。

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