LoRa的网络架构(基于lora)

网络设计 978
今天给各位分享LoRa的网络架构的知识,其中也会对基于lora进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文目录一览: 1、什么是LoRa?在智能家居上有什么优势?

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本文目录一览:

什么是LoRa?在智能家居上有什么优势?

LoRa是一种无线通讯技术,属于LPWAN(Low-Power Wide-Area Network,低功率广域网络)的一种,应用于许多智能设备中。当然,wifi在浏览网页方面占据主导低温,蓝牙在连接耳机和可穿戴设备方面也很出色,但智能家居是一个需要低功耗、随时唤醒的系统,可以从你家的一端连接到另一端。智能控制类(开关、红外、窗帘电机、感应开关等)、安全配置类以及自动化控制器等使用的三个主要标准是ZigBee、Z-W***e和LoRa。

LoRa从何而来?

LoRa是semtech公司创建的低功耗局域网无线标准,低功耗一般很难覆盖远距离,远距离一般功耗高,要想马儿不吃草还要跑得远,好像难以办到。LoRa的名字就是远距离无线电(Long Range Radio),它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。

LoRa有何特性?

传输距离:城镇可达2-5 Km , 郊区可达15 Km 。

工作频率:ISM 频段 包括433、868、915 MH等。

标准:IEEE 802.15.4g。

调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。

容量:一个LoRa***可以连接上千上万个LoRa节点。

电池寿命:长达10年。

安全:AES128加密。

传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长,这很像一个人挑东西,挑的多走不太远,少了可以走远。

LoRa如何工作?

LoRa 用于连接智能家居设备,收集、整理、反馈数据的 通讯技术 。在智能开关、红外、温湿度传感器等设备中都能找到它。与wifi、蓝牙相比,其耗电量要少很多很多,但是其通讯距离却能更远。

LoRa***用星型结构以达到长距离连接的稳定性和保障节点的电池寿命。

这种星型网络结构可保证家庭智能家居之间的通讯延迟降低,具有更好的体验。

LoRa的重要性

lora与lora wan有什么区别

LoRa (Long Range)是低功耗广域网通信技术中的一种,是Semtech公司专有的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术。

LoRaWAN (LoRa Wide Area Network)是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。它是一种媒体访问控制(MAC)层协议。

lora与lora wan的区别

LoRaWAN是基于LoRa技术,从终端到物联网云端,两者之间完整物联网通讯解决方案。其系统架构包含了终端、***、NS(网络服务器)、AS(应用服务器)这四部分网络实体。

LoRa是一种什么样的技术?

2009年9月17日,一家法国公司Cycleo向人们展示了一种创新的半导体技术-LoRa,给无线数据传输带来了前所未有的距离。基于这种颠覆性的专利技术,LoRa以最低的成本实现了前所未有的低功率远程无线通信。10mW RF输出功率可提供超过25km视线距离。LoRa技术作为一个低功耗数字IP,不到50K门,可以运行在纽扣或AA电池上。

2012年3月,Semtech公司收购了无线长距离IP服务商Cycleo。Cycelo技术并入到了Semtech RF平台。

2015年2月,LoRa联盟成立于巴塞罗那移动世界大会。 LoRaMAC被重新命名为“LoRaWAN”,成为LoRa联盟成员的规范。LoRa调制解调:LoRa? (Long Range,远距离)是一种调制技术,与同类技术相比,提供更长的通信距离。调制是基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)。LoRa显著地提高了接受灵敏度,与其他扩频技术一样,使用了整个信道带宽广播一个信号,从而使信道噪声和由于使用低成本晶振而引起频率偏移的不敏感性更健壮。LoRa可以调制信号19.5dB低于底噪声,而大多数频移键控(FSK)在底噪声上需要一个8-10dB的信号功率才可以正确调制。LoRa调制是物理层(PHY),可为不同协议和不同网络架构所用-Mesh、Star、点对点等等

LoRaWAN:LoRa调制解调是PHY,LoRaWAN是MAC协议,用于大容量远距离低功耗的星型网络,LoRa联盟正在对低功耗广域网(LPWAN)进行标准化。LoRaWAN协议针对低功耗、电池供电的传感器进行了优化,包括了不同级别的终端节点以优化网络延迟和电池寿命间的平衡关系。它是完全双向的,由安全专家构建确保了可靠性和安全性。LoRaWAN架构还可轻松定位移动目标用于资产跟踪,这是物联网增长量最快的应用。主要的电信运营商正在将LoRaWAN部署为全国网络,LoRa联盟正在标准化LoRaWAN以确保不同的国家网络是可以互操作的。

LoRaWAN? 是一种低功耗广域网络(LPWAN)规范,面向在地区、国家或全球网络中电池供电的无线设备。LoRaWAN 针对物联网的关键要求,如安全的双向通讯、移动化和本地化服务。LoRaWAN规范提供智能设备间无缝的互操作性,不需要复杂的本地安装,给用户、开发者、企业以自由,使其在物联网中发挥作用。

LoRaWAN网络结构通常部署成一个星型拓扑结构,其中***是一个透明桥接,在终端设备和后台中央网络服务器之间中继消息。***通过标准IP连接连接到网络服务器,而终端设备使用单跳无线通信到一个或多个***。所有终端节点通信一般都是双向的,但还支持如组播操作实现软件空中升级(OTA)或其他大量信息分发以减少空中通信时间。

终端设备和***之间的通信在不同频道和数据速率上传播。数据速率的选择需要在通信距离和消息持续时间上做一个权衡。由于扩频技术,不同数据速率的通信不会相互干扰,并创建一组“虚拟”通道以增加***容量。LoRaWAN的数据速率范围从0.3kbps到50kbps。为最大限度地提高终端设备的电池寿命和整体网络容量,LoRaWAN网络服务器通过自适应数据速率(ADR)的方案单独管理每个终端设备的数据速率和RF输出。

针对物联网的全国范围网络,如重要的基础设施、保密的个人数据或社会对安全通信有特殊需求的社会重要功能。这已通过几层的加密解决了。

唯一网络密钥(EU164),确保网络层安全

唯一应用密钥(EU164),确保应用层端到端的安全

设备专用密钥(EUI128)

LoRaWAN有几种不同类型的终端设备以解决广泛应用中的不同需求:

双向通讯终端设备(A类):A类的终端设备允许双向通信,因此每个终端设备的上行链路传输跟着两个短的下行链路接受窗口。传输时隙由终端设备基于其自身的通讯需求安排,根据随机时基有一个小的变化(ALOHA类型协议)。在终端设备发送一个上行链路传输后,对仅简短地要求服务器的下行链路通讯的应用来说,这种A类操作是功耗最低的终端设备系统。在其他任何时间来自服务器的下行链路通讯必须等到下一个调度的上行链路通讯。

具备调度接受时隙的双向通讯终端设备(B类):除A类随机的接受窗口外,B类设备还在预定时间打开接受窗口。为使终端设备在预定时间打开接受窗口,它接受***的一个时间同步信标。这使得服务器知道终端设备什么时候在侦听。

具备最大接受时隙的双向通讯终端设备(C类):C类终端设备几乎是连续地打开接受窗口,仅在发送时关闭。

lora比ZigBee相比有哪些优点

lora比ZigBee相比的优点如下:

1、通讯距离远(适合半径500m~2km,通信距离大于7000千米,解决了低功耗和远距离不能兼得的难题),低功耗优化的长电池寿命(Aloha方法有数据时才连接,电池工作几年)。

2、低成本(非授权频谱,远距离通讯中成本最低的,无网络的户外)、集中式低频次、数量小(非***)、长距离数据传输(和传感器集成),组网方便。

3、稳定性也更高(相比2.4G和蓝牙、WiFi等技术).抗干扰性(协议里面有LBT的功能,基于aloha的方式,有自动的频点跳转和速率自适应功能)。

扩展资料

LoRa模块的缺点

1、频谱干扰。LoRa的发展势头很好,LoRa设备和网络部署的增多,相互之间会出现一定的频谱干扰。

2、需要新建网络。LoRa在布设过程中,需要新建信号塔、工业基站甚至是便携式家庭***(解决高并发问题,需要强大的接受信息能力以满足巨量节点的要求,***往往会***用多路同时收发的传输器来满足星型网络结构的要求)。

3、基站建设中速率低,LoRAWAN目前国内标准支持292bps-5.4kbps。

lora是什么意思

LoRa的名字是远距离无线电(Long Range Radio),作为一种线性调频扩频的调制技术。是低功耗广域网(LPWAN)通信技术中的一种,是美国Semtech公司***用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。

这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式,为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统,进而扩展传感网络。LoRa技术具有远距离、低功耗(电池寿命长)、多节点、低成本的特性。

LoRa因其功耗低,传输距离远,组网灵活等诸多特性与物联网碎片化、低成本、大连接的需求十分的契合,因此被广泛部署在智慧社区、智能家居和楼宇、智能表计、智慧农业、智能物流等多个垂直行业,前景广阔。

LoRa的特性总结:

1、传输距离:城镇可达2-5Km,郊区可达15Km。

2、工作频率:ISM频段包括433、868、915MH等。

3、标准:IEEE 802.15.4g。

4、调制方式:基于扩频技术,线性调制扩频(CSS)的一个变种,具有前向纠错(FEC)能力,semtech公司私有专利技术。

5、容量:一个LoRa***可以连接上千上万个LoRa节点。

6、电池寿命:长达10年。

7、安全:AES128加密。

8、传输速率:几百到几十Kbps,速率越低传输距离越长。

LoRaWAN核心功能:

1、控制无线参数:速率、功率、频率和ADR自适应速率;

2、实现QoS:ACK可靠通信、网络管理等;

3、通信协议:信息去冗余、精准回复(找到信号最强的Gateway,将回复信息发送给End Nodes)、唤醒节点等;

4、网络安全:节点入网、网络层和应用层加密解密;

5、节点漫游:移动节点从A***切换到B***;

6、增值服务:节点定位,节点自动升级等。

LoRaWAN的网络实体分为四个部分:终端节点、***、LoRaWAN服务器和用户服务器。

1、End Node:终端节点一般是各类传感器,进行数据***集,开关控制等。

2、Gateway: LoRa***,对收集到的节点数据进行封装转发。

3、NetworkServer:主要负责上下行数据包的完整性校验。

4、ApplicationServer:主要负责OTAA设备的入网激活,应用数据的加解密。

5、CustomerServer:从AS中接收来自节点的数据,进行业务逻辑处理,通过AS提供的API接口向节点发送数据。

lora

LoRa是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控(FSK)调制作为物理层,因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制,它保持了像FSK调制相同的低功耗特性,但明显地增加了通信距离。

线性扩频已在军事和空间通信领域使用了数十年, 由于其可以实现长通信距离和干扰的鲁棒性,但是LoRa是第一个用于商业用途的低成本实现。

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