■ LoRa优点是长距离传输,采用扩频增益,它的传输距离约FSK的3倍;
■ 其次是低功耗,尽管它通信距离空旷能达到5km,仍保持良好的节能特性;
■ 再次,它工作在免费ISM频段。
与FSK系统相比,其特点如下图所示;
无线传输距离由接收机灵敏度和发射机输出功率共同决定,两者之间的差值我们称之为链路预算。输出功率受限于标准规范,所以只有通过提高灵敏度来增加距离,而灵敏度又受数据速率非常重要的影响。对所有的调制方式来说,越低的速率,接收机的带宽越窄,接收灵敏度就越高。
LoRa提高了接收机的灵敏度,从而拥有超强的链路预算,不需要很高的发射功率了。LoRa接收端灵敏度要归功于直接序列扩频技术。LoRa采用了高扩频因子,从而获得了较高的信号增益。一般FSK的信噪比需要8dB,而LoRa只需要-20dB。灵敏度上改善了30dB,理论上相当于增加了5倍的传输距离。
现今LoRa已经广泛的使用在不管是城市级的LoRaWAN或是如工厂,农场类的区域型专用网之物联网上。基本上有些客户LPWAN频率都是使用在Sub 1G 频道,但因为不同国家的政策而有着不同的使用频道也会不同如欧洲使用868MHz、美国使用915MHz、大陆使用470MHz等等。为使客户能使用在世界上通用的免授权的2.4G ISM Band,Semtech开发出可以使用在此频段的LoRa芯片。其还包含(BLE) Bluetooth Low Energy低功耗蓝牙的兼容物理层供客户开发。
SX1280架构下的无线测距方案使用LoRa直接序列展频DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 的TOF (Time of Flight)测距方法 ,该测距技术可以视为利用飞行时差来测距。其不同于传统单、双向测距技术,TOF 是利用无线信号在两个异步收发机往返的传递时间来测量两点之间的距离。
LoRa 2.4G 四大特点:
1、Long Range(远距离)
2、Ultra-low Power (超低功耗)
3、High&Low Speed (宽窄一体)
4、anging(内置定位引擎)
支持 LoRa 调制模式、FLRC(快速 LoRa 调制)、FSK 调制
Long Range(远距离)
扩频因子 SF5 以上,可视距离达 2 公里。
扩频因子 SF7 以上,可视距离高达 7 公里。
Ultra-low Power (超低功耗)
LORA 模式(Freq=2.45GHz;CR=4/5;Power=12.5dBm;)
通讯速率高可达 1.3Mbps、低 595bps
Ranging(内置定位引擎)
可视测量精度高达 5m,非可视测量精度 10-15m。
扩频:LoRa是一种扩频调制技术,通过扩频调制可以得到一个编码增益,因为信号可以用一个负的信噪比接收。同时,在没有干扰的情况下,这就等同于在噪声下的接收,而在有共信道干扰的情况下,这就等同于接收比干扰信号弱的所需信号功率的能力。
低带宽:减少带宽有两个好处。首先,较低的带宽减少了相邻信号的影响,从而降低了成为干扰受害者的可能性。即使是在共信道干扰的情况下,我们只暴露在信号功率的一小部分意味着我们接收到的Wi-Fi信号功率的一小部分。
前向纠错和交织技术:LoRa调制解调器的另一个优点是FEC(前向纠错)和交织技术的可用性。前向错误纠正允许在信息中引入冗余信息,允许修改和恢复损坏的有限位元。即使是FEC顺序位错误(即相邻的损坏位)也是难纠正的。由于这个原因,采用了交织技术。这是一种重新分配信息包中的信息的技术,以便在重构之后,错误不太可能来自相邻的位。
无线测距:Semtech公司的高性能射频芯片SX1280/1281,模块使用LoRa调制,有着极高的接收灵敏度。LoRa1280集成了“time of flight”的功能,可以实现无线测距的功能。
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