?LoRaWAN協(xié)議是什么？

?LoRaWAN是一種適用于遠(yuǎn)距離、低功耗的無(wú)線通信協(xié)議。它基于LoRa技術(shù)，提供了廣域覆蓋和長(zhǎng)期電池壽命。LoRaWAN適用于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，能連接各種設(shè)備，如傳感器、智能家居設(shè)備等。該協(xié)議具有低功耗、低成本和廣域覆蓋等特點(diǎn)，適用于大規(guī)模的設(shè)備部署。LoRaWAN還提供了端到端的加密和認(rèn)證機(jī)制，保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

LoraWAN依靠LoRa遠(yuǎn)距離通信技術(shù)進(jìn)行支持。常見的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)采用星形拓?fù)洳季郑渲芯W(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)終端設(shè)備和中央網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的消息傳輸。網(wǎng)關(guān)使用標(biāo)準(zhǔn)的IP連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，而終端設(shè)備則通過(guò)單跳的LoRa?或FSK通信與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)通信。所有的通信通常都是雙向的，盡管從終端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的上行通信是主要的數(shù)據(jù)流。

LoRaWAN是一種適用于全球的通信協(xié)議，根據(jù)各國(guó)地區(qū)的需求，還衍生出了專屬于每個(gè)地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)文件，以便實(shí)現(xiàn)區(qū)域間的差異化。例如，歐洲采用EU868和EU433頻段，美國(guó)采用US915頻段，而中國(guó)則使用CN790和CN470頻段。

根據(jù)2019年工業(yè)和信息化部的第52號(hào)文件，我國(guó)規(guī)定微功率（短距離）無(wú)線電設(shè)備必須符合特定的技術(shù)要求。根據(jù)文件規(guī)定，民用計(jì)量設(shè)備的使用頻段范圍為470MHz至510MHz。下文將對(duì)適用于LoRaWAN-CN470地區(qū)的文件進(jìn)行解析。

針對(duì)CN470-510地區(qū)的參數(shù)進(jìn)行分析

分析CN470-510地區(qū)的參數(shù)

信道頻率

擁有96個(gè)上行通道，帶寬為125kHz，頻率從470.3MHz開始，每隔200kHz逐漸增加，直到489.3MHz。這些通道的數(shù)據(jù)速率為DR0-DR5，并且使用4/5的編碼率。

系統(tǒng)中共有48個(gè)下行通道，帶寬為125kHz，頻率范圍從500.3MHz到509.7MHz，每個(gè)通道之間的間隔為200kHz。這些通道支持DR0-DR5，而糾錯(cuò)編碼率統(tǒng)一使用4/5。

可以根據(jù)需求，支持使用上一頻率和下一頻率不同或相同。

LoRa和LoRaWAN是兩種相關(guān)聯(lián)的技術(shù)

LoRa是一種低功耗的無(wú)線通信技術(shù)，適用于長(zhǎng)距離傳輸和低數(shù)據(jù)速率的應(yīng)用。它通過(guò)采用擴(kuò)頻調(diào)制和頻率擴(kuò)散的方式，提供更廣泛的覆蓋范圍和更強(qiáng)的抗干擾能力。

LoRaWAN通信協(xié)議是在LoRa技術(shù)基礎(chǔ)上構(gòu)建的。它采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括終端設(shè)備、網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的通信。LoRaWAN適用于多種應(yīng)用場(chǎng)景，例如智能城市、工業(yè)自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)。

在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，LoRa和LoRaWAN被廣泛運(yùn)用。它們具備低功耗、遠(yuǎn)距離傳輸和廣闊覆蓋的特點(diǎn)，為設(shè)備實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制提供支持。同時(shí)，LoRa和LoRaWAN還具有開放性和互操作性，使得來(lái)自不同廠商的設(shè)備能夠互相兼容，推動(dòng)了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用。

LoRa和LoRaWAN它們之間經(jīng)常相互交替使用。因此，很多工程師希望能夠?qū)⑺鼈円黄饝?yīng)用在同一個(gè)解決方案中，這并不是什么奇怪的事情。雖然要在邊緣網(wǎng)絡(luò)中使用LoRaWAN，確實(shí)需要使用LoRa設(shè)備，但并不一定需要依賴LoRaWAN集中器、網(wǎng)絡(luò)或應(yīng)用程序服務(wù)器來(lái)部署LoRa技術(shù)。

LoRa是一種物理層傳輸技術(shù)，其主要特點(diǎn)包括傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低以及相對(duì)較低的傳輸速率。這種技術(shù)的產(chǎn)品是收發(fā)器芯片，使用LoRa技術(shù)時(shí)，用戶需要輸入或讀取自己的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并且需要自行定義上層協(xié)議和業(yè)務(wù)規(guī)則。

LoRaWAN是一個(gè)基于LoRa物理層傳輸技術(shù)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，主要基于MAC層。與之相關(guān)的產(chǎn)品有LoRaWAN節(jié)點(diǎn)、LoRaWAN網(wǎng)關(guān)以及LoRaWAN協(xié)議和數(shù)據(jù)云平臺(tái)。

實(shí)際情況是，雖然LoRaWAN在LoRa廣域網(wǎng)中很受歡迎并得到廣泛部署，也是支持各種設(shè)備互操作的標(biāo)準(zhǔn)，但并不適合所有的LPWAN應(yīng)用。除了8通道集線器的成本之外，LoRaWAN協(xié)議還有一些鏈路、通話時(shí)間和功率要求，這可能不適合一些使用場(chǎng)景，尤其是節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少且傳輸不頻繁的情況。此外，您希望使用的云服務(wù)可能不符合LoRaWAN解決方案的網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用服務(wù)器要求。

在沒有LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的情況下，可以采用LoRa技術(shù)。

沒有LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的情況下使用LoRa技術(shù)的第一步是自己實(shí)現(xiàn)媒體訪問(wèn)協(xié)議，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的相互識(shí)別和協(xié)作。這包括確定通信方式、空中通信方式，以確保在不互相干擾的情況下進(jìn)行通信。如果想要將LoRa部署連接到云服務(wù)，同樣需要建立連接回云的自定義機(jī)制。

根據(jù)要求，該過(guò)程可能會(huì)顯得復(fù)雜，但實(shí)際上可以簡(jiǎn)化為以下幾個(gè)步驟：首先，在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接，并通過(guò)交替發(fā)送和接收角色來(lái)實(shí)現(xiàn)通信；對(duì)于小型網(wǎng)絡(luò)（例如，十幾個(gè)節(jié)點(diǎn)），可以采用簡(jiǎn)單的時(shí)分多址（TDMA）時(shí)隙協(xié)議進(jìn)行通信。LoRaWAN是為大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，但如果您只需要一個(gè)靈活且低成本的單節(jié)點(diǎn)解決方案，那么無(wú)需重新實(shí)現(xiàn)LoRaWAN協(xié)議的每個(gè)部分，因?yàn)樵谑袌?chǎng)上常見的LoRa節(jié)點(diǎn)已提供了相似的功能。