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智慧百科

lora传输距离有多远 lora如何实现远距离低功耗传输

LoRa技术的强大的信号可以穿透建筑物,即使在密集的城区也可以广范围覆盖。这使得一个基于LoRa的网关覆盖在2公里范围内的多个建筑物。

LoRa的最大空空通信距离可达15千米,当然这是在最低速率(BW=7.8kHz, FEC=4/8,SF=4096 chips/symbol, 约1.43bps)和最佳环境(天气良好,环境适宜)下取得的成绩。毕竟1.43bps的速率除极为特殊的场合,如:像“探索者2号”之类的太空通信或军事应用。

LoRa传输距离

LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明的中继,连接前端终端设备和后端中央服务器。网关与服务器通过标准IP连接,而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信,所有的节点均是双向通信。终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的,数据速率选择需要在传输距离和消息时延之间权衡。

LoRa的优势主要体现在几个方面。大大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(不考虑环境)。其接收电流仅10mA,睡眠电流200nA,大大延长了电池的使用寿命。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。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),在建筑密集的城市环境中可以覆盖两公里左右,而在密度较低的郊区,覆盖范围可达10公里。基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距与定位。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,而定位则基于多点对一点的空中传输时间差的测量。其定位精度可达5米。

由于采用了扩频技术,不同数据传输速率通信不会互相干扰,且会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN网络数据传输速率范围为0.3 kbps至50 kbps,为了最大化终端设备电池寿命和整个网络容量,LoRaWAN网络服务器通过一种速率自适应(ADR)方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出。

LoRa如何实现远距离传输

寻找一个抓住能应用大部分场合的低速率(BW=62.5kHz, FEC=4/5, SF=1024 chips/symbol, 约204bps),在空旷地区进行距离测试。证明了LoRa无线超长的通信距离,虽然我们只测试了4.6公里,这对于物联网建设已经是一个很大的应用场景。

在水里应用方面想象下,我们隔一条江就可以用无线控制对面的一个机械设备(如水泵的开关或放水闸门开关),这是一个多么节省成本和人力的方案。要知道这个微功率无线产品价格低廉,且使用的是免费无线频带,再加上它的低功耗可以方便安装在电池供电的掌机上。相反,GPRS技术硬件价格比LoRa模块高,需要到中国移动(或联通)购买一张SIM卡,每个月需要支持流量费用。另外GPRS能耗高,如果安装在便于携带的掌机上,需要价格不菲的大容量锂电池,还要经常充电。

LoRa产品不会取代Wi-Fi或其他已建立的协议。相反,它的目标是在市场上找到适用于自己的应用场景。适用于以下场景:

1、没有电;

2、工作人员身体很难或不可能进入的场所;

3、无法支付昂贵的蜂窝网络费用;

4、对数据效果不需要即时反馈;

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