LoRa是semtech公司開發(fā)的一種低功耗局域網(wǎng)無線標準，其名稱“LoRa”是遠距離無線電(Long Range Radio)，它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠，實現(xiàn)了低功耗和遠距離的統(tǒng)一，它在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3-5倍。

LoRa是基于Semtech公司開發(fā)的一種低功耗局域網(wǎng)無線標準，其目的是為了解決功耗與傳輸難覆蓋距離的矛盾問題。一般情況下，低功耗則傳輸距離近，高功耗則傳輸距離遠，通過開發(fā)出LoRa技術(shù)，解決了在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠的技術(shù)問題，實現(xiàn)了低功耗和遠距離的統(tǒng)一。LoRa實際上是物聯(lián)網(wǎng)(IoT)的無線平臺。Semtech的LoRa芯片組將傳感器連接到云端，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和分析的實時通信，從而提高效率和生產(chǎn)率。

來自市場研究公司Omdia的最新報告顯示，首爾市政府發(fā)起了一項計劃，到2023年將在韓國首爾實施全市范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)部署。首爾市政府此舉意在提升市民的生活方式，并為企業(yè)和研究機構(gòu)收集數(shù)據(jù)，以開發(fā)更多的創(chuàng)新用例。這個公共物聯(lián)網(wǎng)的骨干是在整個城市中部署一個LoRa網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)在公共設(shè)施中將安裝1000個基站。Omdia分析師認為，LoRa網(wǎng)絡(luò)的部署將使企業(yè)和開發(fā)者能夠在首爾引入更多的物聯(lián)網(wǎng)解決方案，并將其置于智慧城市技術(shù)創(chuàng)新的前沿。

韓國首都首爾在智慧城市計劃發(fā)展方面絕非新手，尤其是在采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方面。例如，2019年3月，首爾啟動了一項智慧城市計劃，到2022年之前將投入大約1.4萬億韓元(當時合11.9億美元)的資金。該計劃的一部分內(nèi)容包括在首爾全市范圍安裝5萬個物聯(lián)網(wǎng)傳感器，以收集粉塵、噪音、風和光源等方面的信息。這座城市隨后將利用這些數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)分析，并開發(fā)智慧城市解決方案。

在全市范圍內(nèi)部署智能燈桿：這些智能燈桿配備物聯(lián)網(wǎng)傳感器、智能閉路電視和公共Wi-Fi，可以作為路燈/交通燈。它們在城市中扮演著多重角色，包括為市民提供便利的街道設(shè)施、無人機基站和災害監(jiān)測站等。

·監(jiān)控有風險的建筑物：物聯(lián)網(wǎng)和區(qū)塊鏈將通過傳感器的形式，對住宅區(qū)附近的破舊建筑物和斜坡進行全天候監(jiān)控，以降低潛在風險。試點測試于2021年2月在46座建筑上開始，2022年將再增加824座建筑。

·部署無人機來應對空氣污染：部署無人機和測量車輛來監(jiān)測城市內(nèi)的粉塵排放，特別是在建筑工地。其目標是鼓勵自愿減排，并解決未經(jīng)授權(quán)的運營和受限的設(shè)施。

連接性是物聯(lián)網(wǎng)部署的核心。認識到這一點，首爾市政府于2019年10月宣布，將撥款1027億韓元(當時約合8580萬美元)在三年內(nèi)構(gòu)建智慧首爾網(wǎng)絡(luò)(Smart Seoul Network,S-Net)。該政府的目標是建設(shè)一張4237公里的獨立通信網(wǎng)絡(luò)，重點建設(shè)公共寬帶網(wǎng)絡(luò)，部署免費Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(基于Wi-Fi 6標準)，增加物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的整合，特別是針對人口密集地區(qū)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，涌現(xiàn)出多種無線技術(shù)，在這些技術(shù)中，LPWAN通信技術(shù)中的其中一種形式LoRa技術(shù)出現(xiàn)，它的遠距離、低功耗、多節(jié)點、低成本的特性，得到了物聯(lián)網(wǎng)界的認可。

LoRa作為目前最有發(fā)展前景的低功耗廣域通信技術(shù)，已經(jīng)被運用在個各行各業(yè)中。LoRa使用線性調(diào)頻擴頻調(diào)制技術(shù)，保持了低功耗的同時，明顯增加了通信距離和網(wǎng)絡(luò)效率，并消除了干擾，達到即使使用相同頻率同時發(fā)送也不會產(chǎn)生相互干擾。在LoRa基礎(chǔ)上研發(fā)出的網(wǎng)關(guān)可以并行接收、處理多個節(jié)點數(shù)據(jù)，拓展了系統(tǒng)容量。

LoRa無線技術(shù)的主要特點

長距離：1 ~ 20 km

節(jié)點數(shù)：萬級，甚至百萬級

電池壽命：3~10年

數(shù)據(jù)速率0.3~50kbps

LoRa作為一種無線技術(shù)，基于Sub-GHz的頻段使其更易以較低功耗遠距離通信，可以使用電池供電或者其他能量收集的方式供電。較低的數(shù)據(jù)速率也延長了電池壽命和增加了網(wǎng)絡(luò)的容量。LoRa信號對建筑的穿透力也很強。LoRa的這些技術(shù)特點更適合于低成本大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)部署。

LoRa應用

從目前的LoRa應用情況來看，主要有數(shù)據(jù)透傳和LoRaWAN協(xié)議應用。目前還是用LoRa作為數(shù)據(jù)透傳的多，由于網(wǎng)關(guān)技術(shù)和開發(fā)的門檻比較高，使用LoRaWAN協(xié)議組網(wǎng)的應用還是比較少。

LoRa應用需要考慮的幾個問題

距離或范圍

供電或功耗

節(jié)點數(shù)

應用場景

成本

在城市里，一般無線距離范圍在1~2公里，郊區(qū)或空曠地區(qū)，無線距離會更遠些。網(wǎng)絡(luò)部署拓撲布局可以根據(jù)具體應用和和場景設(shè)計部署方案。LoRa適合于通信頻次低，數(shù)據(jù)量不大應用。一個網(wǎng)關(guān)可以連接多少個節(jié)點或終端設(shè)備。

從LoRa網(wǎng)絡(luò)應用方面看，有大網(wǎng)和小網(wǎng)之分。小網(wǎng)是指用戶自設(shè)節(jié)點、網(wǎng)關(guān)和服務器，自成一個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò);大網(wǎng)就是大范圍基礎(chǔ)性的網(wǎng)絡(luò)部署，就像中國移動的通信網(wǎng)絡(luò)一樣。從LoRa行業(yè)從業(yè)者來看，有不少電信運營商也參與其中。隨著LoRa設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的增多，相互之間的頻譜干擾是存在的，這就對通信頻譜的分配和管理提出了要求，需要一個統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理的機制，一個大網(wǎng)的管理。

確實，我們身邊的無線技術(shù)已經(jīng)很多了：3G/4G、WiFi、藍牙和ZigBee，為什么還需要LoRa這種無線技術(shù)呢?其實，每種無線技術(shù)都只能適應特定通信場景，需要配合使用才能構(gòu)建高效率、低成本的網(wǎng)絡(luò)。打個比方，現(xiàn)代化的軍事組織，單兵武器都是配合使用，才能達到最佳火力配制。