LoRa模塊無線收發通信技術詳解
LoRa是一種LPWAN通信技術,它基於擴頻技術而廣泛應用於超長距離的無線傳輸場景中。現在,LoRa主要在全世界433、868、915MHz等自由頻帶工作。其最大特徵是靈敏度高,傳輸距離長,工作功耗低,網絡節點多。
NB-IoT正在積極發展,但LoRa技術在世界各地登錄了業務項目,其技術成熟度已經處於領先地位。近年來,LoRa技術依然非常有用。本文簡要介紹了LoRa技術的基本內容。
一、LoRa低功耗的秘訣
我們知道距離和功耗是通信系統中的自然矛盾。發送功率下降時,傳播距離必須很近。那麼,LoRa如何解決這個矛盾?根本原因是LoRa有超鏈接預算,因為LoRa可以提高接收機的靈敏度,不需要高發射功率。LoRa接收機的靈敏度基於直接序列擴頻技術。LoRa使用高擴展係數來獲得高信號增益。通常,FSK的信噪比需要8dB,而LoRa只需要-20dB。
另外,LoRa應用前向糾錯編碼技術給傳輸信息增加冗餘性,有效地抵抗多路徑衰落。傳輸效率略有犧牲,但可以有效地提高傳輸的可靠性。畢竟,LoRa不需要高傳輸速率。
二、LoRa網絡
LoRa網絡主要由終端(帶內置LoRa模塊)、網關(或基站)、網絡服務和應用服務組成。應用程序數據可以雙向傳輸。
LoRaWAN網絡體系結構是典型的開始拓撲。在此網絡架構中,LoRa網關是連接終端設備和後端中央服務的透明傳輸中繼。
三、LoRa終端設備
LoRa的終端節點可以是水表、煤氣表、煙霧警報器、寵物追蹤裝置等各種設備。這些節點首先通過LoRa無線通信連接到LoRa網關,然後通過3G網絡連接到網絡服務。或者以太網。網關和網絡服務器通過TCP/IP協議進行通信。
LoRa網絡將終端設備分為A/B/C三類:
a類:雙向通信終端設備
這種類型的終端設備允許雙向通信,並且每個終端設備的上行鏈路傳輸具有兩個下行鏈路接收窗口。終端裝置的傳輸時隙根據自身的通信要求,其微調基於aroha協議。
b類:具有預先設定的接收時隙的雙向通信終端設備
這種類型的終端設備在預先設定的時間內打開冗餘的接收窗口。為了實現這一點,終端裝置從網關同步接收信標,通過信標同步基站和模塊的時間。
c類:具有最大接收窗口的雙向通信終端設備
這種類型的終端設備將繼續打開接收窗口,僅在傳輸過程中關閉。
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