LoRa技术、LoRa网络架构及其优势全解

一、什么是LoRa技术LoRa是一种专用于远距离低功耗的无线通信技术,其调制方式相对于其他通信方式大大增加了通信距离,可广泛应用于各种场合的远距离低速率物联网无线通信领域。比如自动抄表、楼宇自动化设备、无线安防系统、工业监视与控制等。具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点,可根据实际应用情况对天线增益进行调节。二、LoRaWAN网络架构LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在...了解详情

LoRaWAN技术应用有哪些好处

物联网连接环境除了智能家庭联网和办公空间场景之外,许多物联网设备连接通信将是在远程环境下进行的,新环境下由于M2M传输覆盖范围限制这将导致无法访问以及需要进行电源连接,有鉴于此,广泛采用LPWA解决方案——LoRAWAN™和3GPP(LTE Cat M1和Cat NB1)的开放标准将专门针对这些物联网连接过程中遇到的障碍提供最优的解决方案支持。物联网连接环境除了智能家庭联网和办公空间场景之外,许多...了解详情

LoRaWAN终端入网方式OTAA与ABP常见错误更正

在之前的文章中为大家介绍了:LoRa终端OTAA与ABP入网方式工作原理区别介绍与:在弱网区域下,LoRa终端的入网方式该如何选取,现在为大家介绍LoRaWAN终端入网方式OTAA与ABP在网络中常见的错误知识更正及总结,此文来自小七老师,小七老师是腾讯云在线课堂物联网讲师。LoRa,终端入网,OTAA,AB在正文开始之前,先向大家介绍如何选购LoRaWAN终端,我们在购买终端时,需要提前和厂商...了解详情

在弱网区域下,LoRa终端的入网方式该如何选取

在之前的文章中为大家介绍了如何将LoRa节点添加到TTN服务器上并以OTAA方式入网TTN?现在为大家介绍在弱网区域下LoRa节点入网方式OTAA与ABP该如何选择,此文来自小七老师,小七老师是腾讯云在线课堂物联网讲师。LoRa终端两种不同的入网方式,在LoRaWAN协议中,它们分别称为OTAA和ABP。在上一篇文章LoRa终端OTAA与ABP入网方式工作原理区别介绍中,似乎全都是OTAA的优点,...了解详情

LoRa终端OTAA与ABP入网方式工作原理区别介绍

在之前的文章中介绍了如何将LoRa节点添加到TTN服务器上并以OTAA方式入网TTN?,现在为大家介绍LoRa终端两种入网方式OTAA与ABP工作原理的区别,此文来自小七老师,小七老师是腾讯云在线课堂物联网讲师。OTAA,ABP,LoRa终端,入网方式LoRa终端两种不同的入网方式,在LoRaWAN协议中,它们分别称为OTAA和ABP。OTAA的全称是Over The Air Activation...了解详情

LoRa终端低功耗设计的策略方案介绍

LoRa终端的低功耗设计,一直是业内关注的话题。目前IoT业界一般宣称loRa的电池寿命可以达到10年以上。但是,到实际的产品中,由于待机时间和工作模式对功耗影响很大,因此待机时间差别也比较大。对于使用频率比较低的LoRa产品,待机时间可以达到3-5年,但对于一些GPS实时追踪的LoRa产品,电池可能只有几天的寿命。因此,对于实际的Lora终端产品,如何降低其功耗、尽量延长实际的待机时间、以降低维...了解详情

一个LoRaWAN网关能支持多少个节点

前言对于需要购买LoRaWAN网关的人来说,可能最重要的一个问题就是:一个网关能容纳多少个节点?我有N个节点,需要配备多少个LoRaWAN网关才够用?很可惜的是,这个问题没有简单的答案。一、LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量1、理论值假设单个网关每天最多可以接收a个数据包,每个节点的应用发包频率是每小时b个数据包的话,那么,单个网关最多可以容纳的节点的数目的理论值的计算式如下S=a/(24*b)。...了解详情

NB-IOT/LoRa/Zigbee无线组网方案对比

物联网设备节点组网存在2种组网方式, 无线组网和有线组网。 无线组网我们常见到的有Zigbee,LoRa, NB-IOT等,其中Lora/NB-IOT属于LPWAN技术,LPWAN技术有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少等特点。NB-IoT有个明显的优势是数据采集后可直接上传到云端,不需要通过网关,简化了现场部署。通常要部署一个网关需要考虑位置,周围信号影响,考虑因素较多。现在把这个三个无线组...了解详情

解读LoRaWAN是如何运作的?有何技术限制和替代协议

考虑使用LoRaWAN部署您的物联网解决方案?倘若您正在开发用于工业或企业用途的专用网络解决方案,那么您需要了解此技术的一些限制(以及在许多情况下将为您提供更好服务的替代协议)。在本文中,我们将深入探讨LoRa与LoRaWAN的区别LoRaWAN如何运作LoRaWAN A,B和C类啁啾率,处理增益和正交性利用LoRaWAN构建专用网络的障碍另一种解决方案:Symphony LinLoRa与LoRaWAN的区别...了解详情

LoRa射频信号接收的整体框架

LoRa整体框架图射频信号的接收流程射频--->中频--->基带,下面按照图中标的1、天线接受射频信号后,(经过声表面滤波器转换,将电波转换成电信号),得到高频信号2、高频信号需要经过低噪声放大器LNA(也叫高频头吧?)处理,将信号放大,同时,信号被转换成差分信号,差分信号经过混频器,和内部振荡源混频,得到正交的中频信号(I/Q);(之后还要经过一系列滤波器和放大器,把信号转换成ADC...了解详情

评估LoRa覆盖性能 开展终端节点定位研究

低功耗广域物联网络(LPWAN)是新型的无线通信技术,主要包括工作在授权频段的NB-IOT技术和非授权频段的LoRa技术。评估LoRa技术的网络覆盖性能,对网络中的终端节点开展定位研究。通过数据碰撞、网络可扩展性、路径损耗模型,基于离散事件方法模拟单个基站覆盖,得出对应参数配置下的网络数据包获取率、数据包碰撞率及网络能量消耗情况。同时,使用TDOA算法对LPWAN中的终端节点定位分析,提高路由效率...了解详情

LoRa与FSK的共性与区别及两种无线通信调制方式介绍

当无线数据的传输越来越广泛,我们仿佛才意识到无线传输的技术真真切切的就在我们的身边。本文简单介绍两种无线通信调制方式:LoRa与FSK的共性与区别。首先了解一下近年在国内较为火爆的无线技术——LoRa。LoRa调制解调器采用专利扩频调制和前向纠错技术,它融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术。2013年8月发布的新型基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术(Long Range,简称Lo...了解详情

LoRa学习:SX127x芯片数字IO引脚映射

SX1276/7/8的6个DIO通用IO引脚在LoRa模式下均可用。它们的映射关系取决于RegDioMapping1和RegDioMapping2这两个寄存器的配置,如下表从表中可以看出,DIO0最常用,主要是发送/接受/CAD完成的中断产生调制解调器状态指示符RegModemStat中的ModemStatus位显示了LoRa调制解调器的状态,这些位多用于Rx模式下的调试,包括:位0:Signal Detected 表示检测到了一个有效的LoRa前导码位1:Signal Synchronized 表示检测到了前导码的结尾位2:Header Info Valid 当检测到有效报头(既正确CRC的Header),变为高电平中断寄存器汇总:了解详情

LoRA芯片 SX1276/SX1277/SX1278的比较

SX1276/7/8是一种半双工传输的低中频收发器,配备标了标准FSK和远距离扩频Lora调制解调器。该芯片可以用于超长距离的Lora扩频通信,并且抗干扰性强,同时达到低功耗要求。1、芯片关键参数对比可以看出SX1276的带宽范围为 7.8~500kHz ,扩频 因子6~12,并覆盖所有可用频段。 SX1277的带宽和频段方位与SX1276 相同,但扩频因子为6~9。。 SX1278的带宽和扩频...了解详情

LoRa学习:LoRa通信调制解调的实现原理与性能

LoRa学习:LoRa调制解调原理与性能1、LoRa调制解调器原理LoRa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。。开发人员可调整扩频因子和纠错率这两个参数,从而平衡通讯时的带宽占用、通信速率、空中包的存活时间、以及抗干扰性等。。LoRa调制解调器在不同参数下的性能示例 (868MHz频段):可以看出,同样带宽和编码率下,扩频因子越大,传播时间越长,则比特率越低,灵敏度也越差,同时对频率参考源稳定性要求越高,这是由于经过扩频实现数据发送的原因。LoRa调制解调器另一个重要特点是具有更强的抗干扰性。对于同信道GMSK干扰信号的抑制能力达到20dB。。凭借这么强的抗干扰性,LoRa调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段,也可以用与混合通讯网络,一遍在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。。。2、LoRa调制解调器配置SX1278的LoRa调制解调器模块图如下:通过配置寄存器RegOpMode切换LoRa/FSK调制解调器,切换可在睡眠模式下进行(芯片每次工作后默认进入睡眠模式),这样既实现了远距离调制能力,又能使用标准的FSK/OOK调制技术。。。图中还简单显示了发送和接受信息的过程。。发送数据大体为:FIFO提取Payload->组包->编码->调制接受数据大体为:解调->纠错->提取Payload->放入FIFO。其中,LoRa的 Modulater具有独立的双端口数据缓冲FIFO,并且在所有操作模式下,都可以通过SPI访问该FIFO。。了解详情

LoRa学习:LoRa进行跳频扩频通信(FHSS)的原理

FHSS,跳频扩频技术 (Frequency-Hopping Spread Spectrum)在同步、且同时的情况下,接受两端以特定型式的窄频载波来传送讯号,对于一个非特定的接受器,FHSS所产生的跳动讯号对它而言,也只算是脉冲噪声。当单个数据包时间可能超过相关法规允许的最大信道停留时间,则会用FHSS技术。。在LoRa中开启跳频模式,是操作RegHopPeriod和FreqHoppingPeri...了解详情

LoRa学习:SX127x寄存器以及FIFO数据缓存使用配置

Sx127x的LoRa调制解调器有三种数字接口:静态配置寄存器、状态寄存器、FIFO数据缓存。1、LoRa配置寄存器MCU通过SPI接口访问和配置寄存器。。Register在任何设备模式(包括睡眠模式下)均可读,但仅在睡眠和待机模式下可写。。在LoRa模式下,TLS(自动顶级定序器)不可用。。LoRa寄存器的内容在切换FSK/OOK模式下是保持的。。。2、状态寄存器状态寄存器在接收机运行过程中提供状态信息。3、FIFO数据缓存3.1 概述FIFO数据缓存是在SX127x的RAM区,共有256Byte。。该FIFO仅能通过LoRa模式访问。。FIFO的数据就是用户数据,既用于接收和发送的Payload。。FIFO只能通过SPI接口访问,其映射关系如下:这些FIFO中的数据保存最后接收操作相关的数据,除了睡眠模式之外,在其他操作模式下FIFO均可读,在切换到新的接收模式时,会自动清除旧内容。3.2 FIFO操作原理FIFO拥有双端口配置,因此可以同时缓存将要发送和接收的数据。。寄存器RegFifoTxBaseAddr内是将要发送信息的起始位置,RegFifoRxBaseAddr内是接收操作在FIFO的起始位置。。RegFifoR/TxBaseAddr默认情况,上电后RegFifoRxBaseAddr初始化为0x00,而RegFifoTxBaseAddr初始化为0x80,以保证各一半的可用内存用在Rx和Tx。。如果想让整个FIFO仅在发送或接收模式下使用,就要把上述两个BaseAddr寄存器都设为0x00。。在睡眠模式下,FIFO会被清空,因此睡眠时无法访问FIFO。。而在其他操作模式,FIFO数据则能够保存,因此也能实现数据重发机制。。。当一组新数据写入已被占用的FIFO空间时,只会覆盖这些数据,而不会清空其他数据。。设为睡眠模式才会清空。。。RegFifoAddrPtr通过SPI读写FIFO的当前数据位置是由地址指针RegFifoAddrPtr定义。。因此在进行读取或写入操作前,必须先将该指针初始化为对应的基地址。。从FIFO缓存(FegFifo)读取或写入数据后,该地址指针RegFifoAddrPtr会自动递增。。。RegRxNbBytes/RegPayloadLength接收到一组数据时,RegRxNbBytes寄存器会定义待写入数据的大小,RegPayloadLength则显示待发送数据大小(所占用的FIFO单元大小)。。在隐式Header模式下,RegRxNbBytes是无效的,因为此时Payload的长度是固定或已知的。。而在显式Header下,接受缓存区的初始空间要与所要接收的包头中携带的数据包长度一致。。RegFifoRxCurrentAddrRegFifoRxCurrentAddr显示最后接收数据包在FIFO中的存储位置,因此通过将****RegFifoAddrPtr指向RegFifoRxCurrentAddr就可以轻松读取出该数据包。。注意:即使CRC无效,接收到的数据也会写入FIFO,这样可以让用户自定义损坏数据的后续操作。另外,接收数据包时,如果数据包大小超过分配给Rx的空间,它会往下覆盖掉FIFO存储的发送数据部分。了解详情

LoRa学习:LoRa数据接受发送流程(FIFO)

1、数据发送流程在发送模式下,仅在需要发送数据包数据的时候才会启动射频、PLL和PA模块,可以减少功耗。。如下图为数据发送流程从上图可以看出,LoRa发送前一直处于待机状态,在初始化Tx模块后,将待发送数据(Payload)写入FIFO,然后切换到发送状态将数据通过LoRa调制成信号发送出去,等到发送完成后,会产生TxDone中断,同时再次切换为待机状态,完成一个发送流程。。需要注意静态配置寄存器只有在睡眠、待机模式才可写...了解详情