内容发布更新时间 : 2024/12/27 10:28:39星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

LoraWAN 基础知识与关键技术

LPWAN与LoraWAN的关系 LPWAN或称LPN，全称为LowPower Wide Area Network或者LowPower Network，指的是一种无线网络。这种无线网络强调低功耗与远距离，通常用于电池供电的传感器节点组网。因为低功耗与低速率的特点，这种网络与其他用于商业，个人数据共享的无线网络(如WiFi，蓝牙等)有着鲜明的区别。 应用中，LPWAN可使用集中器组建为私有网络，也可利用网关连到公有网络上去。 LPWAN因为跟LoRaWAN名字类似，再加上最近的LoRaWAN在IoT领域引起的热潮，使得不少人对这两个概念有所混淆。事实上LoRaWAN仅仅是LPWAN的一种，还有几种类似的技术在与LoRaWAN进行竞争。 图1 LPWAN与其他无线网络相比

概括来讲，LPWAN具有如下特点： ??双向通信，有应答

??星形拓扑(一般情况下不使用中继器，也不使用Mesh组网，以求简洁) ??低数据速率 ??低成本

??非常长的电池使用时间 ??通信距离较远 LPWAN适合的应用: ??IoT，M2M ??工业自动化 ??低功耗应用 ??电池供电的传感器

??智慧城市，智慧农业，抄表，街灯控制等等

LoraWAN与Lora的关系

同样是因为名字类似，不少人将LoRaWAN与LoRa两个概念混淆。事实上LoRaWAN指的是MAC层的组网协议。而LoRa只是一个物理层的协议。虽然现有的LoRaWAN组网基本上都使用LoRa作为物理层，但是LoRaWAN的协议也列出了在某些频段也可以使用GFSK作为物理层。从网络分层的角度来讲，LoRaWAN可以使用任何物理层的协议，LoRa也可以作为其他组网技术的物理层。事实上有几种与LoRaWAN竞争的技术在物理层也采用了LoRa。

图2 LoraWAN网络分层(图中物理层使用Lora,但是要注意物理层与MAC层独立,至于无线频段,图中使用的ISM频段,但从技术角度来讲也可使用其他任何频段)

LoraWAN的主要竞争技术

市场上存在多个同样使用LoRa作为物理层的LPWAN技术，例如深圳艾森智能（AISenz Inc.）的aiCast。aiCast支持单播、多播和组播，比LoRaWAN更加复杂完备。许多LoRaWAN下不可能的应用因此可以实现。

Sigfox使用慢速率的BPSK(300bps)，也有一些较有前景的应用案例。

NB-IoT(Narrow Band-IoT)是电信业基于现有移动通信技术的IoT网络。其特点是使用现有的蜂窝通信硬件与频段。不管是电信商还是硬件商，对这项技术热情很高。