LoRa基本知识30个问答
lora科普
LoRa科普引言1901年,古列尔默.马可尼把长波无线电信号从Cornwall(康沃尔,位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的Newfoundland(加拿大的纽芬兰岛),至此人类进入了无线通信时代。
100多年来,无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。
近20年,最让人们深刻感受的是移动通信,手机几乎成为人们的一个器官,用它便捷接入Internet。
无线通信具有一些天生优势:投入成本低,扩展灵活性大,跨越空间阻碍。
我们推测以下将成为未来的趋势:市电供电的设备(电视机、音响等)采用诸如UWB之类的高速短距离无线电池供电的设备(能耗表具,自行车等)将会采用微功率无线手持设备(手机,平板电脑等)继续使用4G/5G的移动通信技术更大胆的推测是,随着生物识别技术、大容量储能和柔性屏幕材料突破,显示和通信将会无处不在,手机可以会消失,付款按指纹即可。
是时候,让我们一起揭开无线通信的神秘面纱,了解下原理,接触一个即将来临身边的微功率无线通信。
一、无线通信原理在通信系统中,我们需要弄清模拟和数字的关系:一个模拟信号就是一个连续变化的电磁波,一个数字信号是一个电压脉冲序列。
看一个实例,下图选自经典教材《无线通信与网络(第二版)》,电话通信是典型的模拟数据(声波)通过模拟信号传输;家庭宽带拔号上网是典型的数字数据(计算机只能处理数字信号)通过模拟信号(由“猫”完成调制)传输,同时模拟信号也可以转换成数字信号(由“猫”完成解调);计算机局域共享则是典型的数字数据通过数字信号传输。
通信信号的第一个“敌人”是噪声,如下图所示,噪声会影响数字位,足以将1变为0,或将0变为1。
无线传播主要有3种类型:地波传播、天波传播和直线传播,如下图所示。
无线信号除直线传播外,因为阻碍物的存在,还会发现如下图所示的3种传播机制:反射(R)、散射(S)和衍射(D),因为传输路径的不同而引起多径衰退是无线通信的一个挑战。
想快速全面了解LoRa?看这篇就够了
想快速全面了解LoRa?看这篇就够了“LoRa 与 NB-IoT 是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。
不过两者之间到底有什么区别和不同?谁又将更胜一筹占领LPWAN 制高点?”物联网的快速发展对无线通信技术提出了更高的要求,专为低带宽、低功耗、远距离、大量连接的物联网应用而设计的LPWAN (low-power Wide-Area Network,低功耗广域网)也快速兴起。
NB-IoT 与 LoRa 是其中的典型代表,也是最有发展前景的两个低功耗广域网通信技术。
这两种LPWAN 技术都有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗少等特点,都适合低功耗物联网应用,都在积极扩建自己的生态系统。
可是,这两者之间到底有什么区别和不同?有什么重叠或不同的应用范围?两者之间是你死我活的互相替代关系还是你有我无的互补关系?LoRa:易于建设和部署的低功耗广域物联技术LoRa 的诞生比 NB-IoT 要早些,2013 年 8 月,Semtech 公司向业界发布了一种新型的基于1GHz 以下的超长距低功耗数据传输技术(Long Range,简称LoRa)的芯片。
其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm,与业界其他先进水平的 sub-GHz 芯片相比,最高的接收灵敏度改善了 20db 以上,这确保了网络连接可靠性。
它使用线性调频扩频调制技术,即保持了像FSK(频移键控)调制相同的低功耗特性,又明显地增加了通信距离,同时提高了网络效率并消除了干扰,即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰,因此在此基础上研发的集中器/网关(Concentrator/Gateway)能够并行接收并处理多个节点的数据,大大扩展了系统容量。
图 1:LoRa 技术特点线性扩频已在军事和空间通信领域使用了数十年,因为其可以实现长通信距离和干扰的鲁棒性,而LoRa 是第一个用于商业用途的低成本实现。
随着LoRa 的引入,嵌入式无线通信领域的局面发生了彻底的改变。
LoRa常见问题解答
芯资讯LoRa常见问题解答Semtech公司的FAQs王志杰2016-08-14版权所有,翻版必究1.) 什么是LoRa调制?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。
2.) 什么是LoRaWAN?LoRa调制是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。
3.)什么是LoRa网关?LoRa网关设计用于远距离星型架构,并运用在LoRaWAN系统中。
他们是多信道、多调制收发、可多信道同时解调、由于LoRa的特性甚至可以同一信道上同时多信号解调。
网关使用不同于终端节点的RF器件,具有更高的容量,作为一个透明桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。
网关通过标准IP连接连接到网络服务器,终端设备使用单跳的无线通信到一个或多个网关。
所有终端节点的通信一般都是双向的,但还支持如组播功能操作,软件升级,无线传输或其他大批量发布消息,这样就减少了无线通信时间。
LoRa基本知识30个问答
1) 什么是LoRa调制?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。
2) 什么是LoRaWAN?LoRa调制是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。
3) 什么是LoRa网关?LoRa网关设计用于远距离星型架构,并运用在LoRaWAN系统中。
他们是多信道、多调制收发、可多信道同时解调、由于LoRa的特性甚至可以同一信道上同时多信号解调。
网关使用不同于终端节点的RF器件,具有更高的容量,作为一个透明桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。
网关通过标准IP连接连接到网络服务器,终端设备使用单跳的无线通信到一个或多个网关。
所有终端节点的通信一般都是双向的,但还支持如组播功能操作,软件升级,无线传输或其他大批量发布消息,这样就减少了无线通信时间。
根据要求的容量和安装位置(家庭或塔),有不同的网关版本。
微功率短距离无线电设备问答(2018年1月16日)
微功率短距离无线电设备问答(2018年1月16日)什么是微功率短距离无线电设备?微功率短距离无线电设备是指输出功率较低,覆盖范围较小的无线电设备,适用于在短距离内进行通讯和数据传输。
微功率短距离无线电设备的应用领域有哪些?微功率短距离无线电设备广泛应用于无线电遥控、智能家居、医疗保健、工业自动化、车载通讯等领域。
比如,蓝牙耳机、无线遥控器、无线门铃、无线充电器、智能手环等均属于微功率短距离无线电设备。
微功率短距离无线电设备的特点是什么?微功率短距离无线电设备具有以下特点:1. 输出功率低:一般在10mW以下。
2. 覆盖范围小:通信距离一般在10-100米之间。
3. 集成度高:因为适用于小尺寸设备,所以要求芯片和模块的集成度高。
4. 能耗低:一般采用低功耗的无线传输技术,如蓝牙、ZigBee 等。
5. 成本低:因为适用于大量出现在小型消费品领域,所以成本要相对较低。
微功率短距离无线电设备有哪些无线传输技术?微功率短距离无线电设备主要使用的无线传输技术包括:1. 蓝牙:适合短距离、低带宽的数据传输,广泛应用于耳机、手环、车载系统等。
2. ZigBee:适合组网传输,广泛应用于智能家居、保健产品等。
3. Wi-Fi Direct:适合点对点传输,便于设备间互连,广泛应用于智能家居、电子书等。
4. NFC:通信距离较近,适合支付、门禁、身份证等领域。
5. UWB:适合低功耗短距离数据传输,应用于智能家居、车载通讯等。
以上仅是常用的几种无线传输技术,实际应用中还有其它技术。
微功率短距离无线电设备的电源供应是如何实现的?微功率短距离无线电设备通常采用电池供电,因为电池轻便、易于更换,适合于移动设备。
部分微功率短距离无线电设备可以通过无线充电实现电源供应,如无线充电器、智能手环等。
微功率短距离无线电设备在数据传输方面有哪些安全隐患?微功率短距离无线电设备在数据传输方面存在多种安全隐患。
例如:1. 窃听:由于通信距离短,黑客可以近距离进行窃听。
lora训练 问题汇总
1. Lora是什么?LoRa是一种低功耗、长距离的无线通信技术,主要用于物联网(IoT)设备之间的通信。
它基于扩频调制技术,可以在大范围内实现低功耗、低成本的数据传输。
2. Lora的主要特点是什么?Lora的主要特点包括:低功耗、长距离、低成本、高容量、抗干扰能力强等。
这些特点使得Lora非常适合应用于物联网场景,如智能家居、智能农业、智能城市等。
3. Lora与其他无线通信技术(如NB-IoT、WiFi、蓝牙等)相比有什么优势?Lora与其他无线通信技术相比,具有以下优势:- 低功耗:Lora的功耗非常低,可以长时间运行在电池供电的设备上。
- 长距离:Lora的传输距离可以达到数公里甚至十几公里,远高于其他无线通信技术。
- 低成本:Lora的硬件和软件成本相对较低,有利于大规模部署。
- 高容量:Lora可以支持大量的设备连接,适用于大规模的物联网应用。
- 抗干扰能力强:Lora采用扩频调制技术,具有较强的抗干扰能力。
4. Lora的网络架构是怎样的?Lora网络主要由三部分组成:终端设备(LoRa节点)、网关(LoRa基站)和后端服务器。
终端设备负责采集数据并通过Lora无线通信技术将数据传输给网关;网关负责将接收到的数据转发给后端服务器进行处理和分析;后端服务器负责存储和处理数据,以及为用户提供数据服务。
5. Lora的应用场景有哪些?Lora的应用场景非常广泛,主要包括:- 智能家居:如智能门锁、智能照明、智能空调等。
- 智能农业:如土壤监测、气象监测、农作物生长监测等。
- 智能城市:如智能停车、智能路灯、环境监测等。
- 工业自动化:如远程监控、数据采集、设备控制等。
- 物流追踪:如货物追踪、车辆追踪、仓库管理等。
lora训练 问题汇总
lora训练问题汇总Lora训练问题汇总Lora是一种低功耗、长距离、窄带宽的无线通信技术,广泛应用于物联网领域。
在进行Lora训练的过程中,常常会遇到一些问题。
本文将对Lora训练中常见的问题进行汇总,并提供相应的解决方案。
问题一:无法正确连接Lora节点在进行Lora节点连接时,有时会遇到无法正确连接的情况。
这可能是由于节点之间的距离过远、信号干扰或配置错误所致。
解决方案:1. 检查节点之间的距离,确保节点之间的距离不超过通信模块的最大传输距离。
2. 检查可能的信号干扰源,例如无线电设备或电子设备,并尽可能远离这些干扰源。
3. 重新检查节点的配置参数,确保参数正确设置,例如频率、速率和扩频因子等。
问题二:传输距离过短在使用Lora进行通信时,有时可能发现传输距离较短,无法达到预期的覆盖范围。
解决方案:1. 检查节点之间的通信频段是否一致,确保节点之间使用相同的通信频段。
2. 调整Lora节点的发送功率,增大发送功率可以提升传输距离,但需注意不要超出法规规定的限制。
3. 考虑增加Lora中继节点,通过中继节点实现信号的扩展覆盖。
问题三:通信速率过慢在使用Lora进行数据传输时,有时会遇到通信速率较慢的情况。
这可能是由于网络拥堵、信号弱或模块配置问题所致。
解决方案:1. 检查网络环境,确保网络畅通,避免网络拥堵造成通信速率下降。
2. 检查节点之间的信号强度,若信号弱,在传输距离较远的情况下可能会导致通信速率下降。
3. 调整Lora节点的信道带宽,增大信道带宽可以提高通信速率,但同时也会增加功耗。
问题四:传输数据丢失在使用Lora进行数据传输时,有时会出现数据丢失的情况。
这可能是由于信号干扰、传输距离过远或节点配置问题所致。
解决方案:1. 检查可能的信号干扰源,并尽量避开这些干扰源。
2. 确保节点之间的传输距离不超过通信模块的最大传输距离,过远的距离会导致数据传输的稳定性下降。
3. 检查节点的配置参数,确保参数正确设置,例如编码方式、纠错码等。
5分钟搞清楚LoRa技术是什么
5分钟搞清楚LoRa技术是什么虽然NB-IoT来势汹汹,但LoRa技术已经在世界各地都有落地的商业项目,技术成熟度上已经处于领先地位。
在最近几年,LoRa技术还是大有用武之地的。
本文就带大家快速了解一下LoRa技术的基本内容。
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。
目前,LoRa 主要在全球免费频段运行,包括433、868、915 MHz等。
LoRa的最大特点就是:•传输距离远•工作功耗低•组网节点多LoRa低功耗的秘密我们知道在通信系统中距离和功耗就是一对儿天然的矛盾。
发射功率降下来,那传播距离必然就近了。
那么LoRa是如何解决这一矛盾的?根本原因是LoRa提高了接收机的灵敏度,从而拥有超强的链路预算,也就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。
另外LoRa还应用了前向纠错编码技术,在传输信息中加入冗余,有效抵抗多径衰落。
虽然牺牲了一些传输效率,但有效提高了传输可靠性,毕竟LoRa也不需要多高的传输速率。
LoRa组网LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、网络服务器以及应用服务器组成。
应用数据可双向传输。
LoRa网络构成LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构,在这个网络架构中,LoRa网关是一个透明传输的中继,连接终端设备和后端中央服务器。
终端设备采用单跳与一个或多个网关通信。
所有的节点与网关间均是双向通信。
LoRa终端设备LoRa的终端节点可能是各种设备,比如水表气表、烟雾报警器、宠物跟踪器等。
这些节点通过LoRa无线通信首先与LoRa网关连接,再通过3G网络或者以太网络,连接到网络服务器中。
网关与网络服务器之间通过TCP/IP协议通信。
LoRa网络将终端设备划分成A/B/C三类:Class A:双向通信终端设备。
LoRa设计的常见10大问
LoRa设计的常见10大问近2年来,LoRa技术在国内受重视,从高校到企业,再到自主创业者,都在了解和研究。
作为从事LoRa研发3年,推出2代LoRa网关的锐米通信,接触许多问询LoRa技术的客户。
为此,我们解释一些LoRa技术的常见问题。
1问:LoRa是什么?答:LoRa是Long Range(长距离)的简称,是一种长距离、低功耗无线通信技术。
2009年法国公司Cycleo设计出一种优异的扩频通信算法,后来,该公司被美国semtech公司收购,后者于2013年推出LoRa芯片。
目前,semtech公司是LoRa芯片唯一供应商。
2问:LoRaWAN是什么?答:LoRaWAN是LoRa Wide Area Network(LoRa广域网)的简称,是基于LoRa技术的一种通信协议。
它主要包括三个层次的通信实体:LoRa终端、LoRa网关和LoRa服务器。
LoRaWAN是一个较庞大的体系结构,支持CLASS A / B / C三种终端,使用LoRa MAC 协议为网关和终端提供防冲突通信和同步机制,有4种服务器角色,分别担任:网络连接、应用管理、接入控制和用户数据。
它的层次关系如下:3问:LoRa有什么优点?答:最大的优点是长距离传输,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,这为普通民众使用该无线网络打开了一道便捷之门,极大降低网络铺设成本。
4问:LoRa有哪些缺点?答:第一个缺点,传输速率低,因为扩频调制后的通信带宽窄,一般只适合传感器网络;第二个缺点,硬件价格高,推出市场的时间不长,没有大规模应用,成本没有被摊薄;第三个缺点,LoRaWAN核心技术(通信协议和算法)需要缴纳会费才能获取,这提高了研发成本和难度。
LoRa技术问题解答(汇总)
LoRa技术问题解答(汇总)前几天AUGTEK发表了《LoRa技术,你来问,我来答》上下两部分,考虑到这一部分内容是对《LoRa科普》很好的补充,故整合发布。
感兴趣的盆友可以多关注菜单栏,如果有新的LoRa技术提问,小编会及时整合更新。
鉴于LoRaWAN Server是LoRaWAN网络框架中是比较重要的一环,且目前全球仅有少数几家产商能够提供,小编将在下篇新文章中为大家重点介绍。
1. 什么是LoRa?LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种,是Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术,是Semtech 射频部分产生的一种独特的调制格式。
LoRa射频部分的核心芯片是SX1276和SX1278。
这类芯片集成规模小、效率高,为LoRa无线模块带来高接收灵敏度。
而网关芯片则采用的是集成度更高、信道数更多的SX1301。
用SX1301作为核心开发出的LoRa网关,可以与许许多多的LoRa模块构成多节点的复杂的物联网自组网。
2. LoRa是扩频技术吗?LoRa是一种扩频技术,但它不是直接序列扩频。
直接序列扩频通过调制载波芯片来传输更多的频谱,从而提高编码增益。
而LoRa调制与多状态FSK调制类似,使用未调制载波来进行线性调频,使能量分散到更广泛的频段。
3. LoRa是Mesh网络、点对点传输还是星形网络?LoRa调制技术本身是一个物理层(PHY layer)协议,能被用在几乎所有的网络技术中。
Mesh网络虽然扩展了网络覆盖的范围,但是却牺牲了网络容量、同步开销、电池使用寿命。
随着LoRa技术链路预算和覆盖距离的同时提升,Mesh网络已不再适合,故采用星形的组网方式来优化网络结构、延长电池寿命、简化安装。
LoRa网关和模块间以星形网方式组网,而LoRa模块间理论上可以以点对点轮询的方式组网,当然点对点轮询效率要远远低于星形网。
4. LoRa技术与SIGFOX,NWave的区别在哪里?总的来说,LoRa技术采用的是一种扩频技术;SIGFOX公司使用窄带BPSK调制技术;NWave公司使用Weightless标准,与SIGFOX 公司使用的技术较为相似。
LORA简介
2011/11/2
修理级别方案表(示例)
系统修理级别方案示例
修理产品代号 修理产品名称 拆换 LRU SRU1 SSRU …… SRU2 SSRU …… LRU2 . . . . 2011/11/2 . . . . . . . . 2011/11/2 修理 报废 备注
经济分析模型
• 当维修任务对维修级别没有任何优 先需要考虑的因素时,修理的经济 性就是主要的决策因素 • 一般的,首先利用维修级别分析决 策树,考虑非经济因素,进行维修 级别决策,然后进行经济性分析
2011/11/2
维修级别分析(LORA)
• 维修级别分析含义 • 确定维修级别的原则 • 维修级别分析的方法
•
LORA
维修(修理)级别分析 维修级别分析是对某种维修活动进行评估以确 定其在哪一级维修机构进行最经济有效。也称 为“修理级别分析” 目的 维修级别分析的目的是确定维修工作在哪一级维 修机构进行最适宜或最经济,并影响装备设计。 即在装备设计时,应回答如下两个基本问题:
2011/11/2
保养
测试、 检查
诊断、故障定位与隔离 分解
有无故 障? 修复 定期维修 定期更换、 (报废) 修复件 周转 备件供应 备件供应 备件供应 报废、 更换
备件供应
基 层 级
基 层 级
中 继 级
基 层 级
中 继 级
基 地 级
基 层 级11/2
维修代码
装备 LRU1 … LRUK …
2011/11/2
3
TBF 1 ——新件的平均故障间隔时间; 式中: T ——修复件的平均故障间隔时间; L——修复件修理所需的人力费; M——修复件修理所需的材料费; P——新件单价; N——预计确定的可接受因子。 N是一个百分数(50%~80%),它说明修复件费用 降低到可接受的水平。也就是说如果产品的修复费用超过 了新件费用的百分比,则决定对其报废处理。
lora模块使用手册
lora模块使用手册Lora模块是一种低功耗长距离无线通信模块,广泛应用于物联网、智能家居、农业监测等领域。
本手册将为您介绍Lora模块的基本原理、使用方法以及常见问题解决方案,以帮助您更好地理解和使用Lora模块。
1. 基本原理Lora(Long Range)是一种基于扩频技术的无线通信协议,具有长距离传输、低功耗和抗干扰能力强的特点。
Lora模块通过数学技术将信号进行有效编码,提高了传输距离和抗干扰能力。
2. Lora模块的使用方法2.1 硬件连接首先,将Lora模块与主控设备进行连接。
通常情况下,Lora模块需要连接至少两个引脚——一个用于数据传输,一个用于模块的控制。
确保连接无误后,接通模块的电源。
2.2 模块配置在开始使用Lora模块之前,需要进行模块的配置。
配置主要包括设置模块的工作频率、码率、输出功率等参数。
通过发送特定的AT指令,可以实现对模块的命令控制。
2.3 数据传输Lora模块的核心功能是实现无线数据传输。
在发送数据时,通过调用模块的发送函数,将要发送的数据传输给Lora模块,模块将数据进行编码和调制后,通过无线信道发送给接收方。
接收方收到数据后进行解调和解码,得到原始数据。
3. 常见问题解决方案3.1 信号弱或传输距离短如果Lora模块传输距离短或信号弱,可以尝试以下解决方案:- 检查模块之间的通信距离,确保在有效范围内;- 调整模块的输出功率,增加传输距离;- 检查是否有干扰源,如电磁干扰或其他无线设备,排除干扰源。
3.2 数据传输失败如果Lora模块数据传输失败,可能是以下原因导致:- 检查模块的配置是否正确,包括频率、码率等参数;- 检查模块之间的连接是否正常,如线路接触不良或连接错误;- 检查接收方是否处于工作状态,可尝试重新激活接收方。
总结本手册介绍了Lora模块的基本原理、使用方法以及常见问题解决方案。
通过本手册的学习,您可以更好地理解和使用Lora模块,实现低功耗长距离无线通信。
lora工作参数等
Q1:SFM-1L工作电压是多少VA1:SFM-1L模块工作2.8-3.3V,模块上面没有LDO,请注意使用电压。
Q2:SFM-1L模块FIFO最大是多少?A2:SX12761278的FIFO是256byte的,使用SFM-1L模块一次最大可以发送256byte字节。
Q3:SX12761278在LoRa模式下工作带宽问题A3.SX12761278在LoRa模式下工作带宽支持有:7.8/10.4/15.6/20.8/31.2/41.7/62.5/125/250/500KHz,但是有些带宽由于很窄,需要工作在TCXO情况下才能保证可靠工作。
具体见下图:从图中可知,当带宽选中低于62.5KHz情况下,就需要用TCXO的,我们SFM-1L模块使用的是0.5PPM的TCXO,上面的BW都可以稳定工作,BW设置小能获得更远的距离,但是波特率会相应的降低。
Q4.使用SFM-1L模块主要需要配置那些参数实现互相通信?A4.SX12761278系列模块主要采用LoRa技术,可以实现扩频通信。
但由于调制技术不同,无法与传统的(G)FSK或ASK等调制模式通信,所以请用户进行设计时需要特别注意。
此外,SFM-1L模块工作在LoRa模式下,主要配置参数有三个:频率、扩频因子、带宽,只要三者相同,就能实现相互通信;同理,如果三者中任何一个不同,将不能相互通信。
Q5.使用SX12761278模块LowDataRateOptimize什么情况下需要开启?A5.LowDataRateOptimize作为低速优化,是针对Symbol Rate(简称Rs)需要大于16ms/per symbol 情况下,由于SFM-1L模块的LoRa模式下,Rs需要符合以下公式:所以可以知道,当SF设置较高,BW设置较低情况下,Rs会很慢,此时必须开启这个优化功能。
那速率快于16ms情况下,是否也可以打开?是可以的,但是传送时间会增加不少,设计时请注意。
学习笔记-LoRa
LoRa1.简介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。
根据最新的数据,全球LoRa联盟成员已发展到500多家,有121家运营商部署了LoRa网络,全球LoRa节点差不多有1亿个。
像美国、法国、德国、澳大利亚、印度等国家,都有LoRa。
荷兰KPN电信、韩国SK电信早在2016年上半年就部署了覆盖全国的LoRa网络,提供基于LoRa 的物联网服务。
在国内的话,2016年1月,中兴通讯牵头并发起成立了“中国LoRa应用联盟(CLAA)”,旨在推动LoRa产业链在中国的应用和发展。
目前,联盟成员已经超过1200多家。
2018年中国市场LoRa芯片出货量占全球一半以上,中国已成为LoRa产业生态最大的市场。
LoRa的网络架构比较简单:终端节点采集数据,然后把数据发送给网关基站,再汇总到网络服务器,最终送到应用服务器。
如下图所示:作为LPWAN(低功耗广覆盖物联网)技术中的一种,LoRa最大的对手,当然就是NB-IoT。
NB-IoT和LoRa的技术特点非常相似,都是低功耗、广覆盖,适合海量连接场景。
但是,NB-IoT是运营商建网和提供服务,而LoRa是自建网络。
LoRa之所以存在争议,还有一个主要原因,也是它的致命弱点,那就是芯片。
LoRa芯片是整个LoRa产业链的起点和核心。
而LoRa芯片底层技术的核心专利掌握在Semtech一家公司手里。
芯片或模组企业通过Semtech授权IP进行LoRa芯片开发或者直接采用Semtech芯片做SIP级芯片开发。
目前,全球仅有意法半导体(STM)和阿里云IOT(芯片由ASR实现)两家获得LoRa的IP授权,其它如微芯科技(Microchip)、深圳华普、国民电子、群登科技等通过获得LoRa晶圆的方式,推出SIP级芯片或者模组。
LORA简介
否
采用费用 分析模型 进行决策
2011-1-4
非经济性分析表(示例)
非经济性修理级别分析表
非经济性因素 安全性 1. 存在妨碍产品在任何 . 级别修理的危险因素吗? 级别修理的危险因素吗? … 保密 1. 存在妨碍产品在任何 . 特定维修级别修理的保密因素 吗? … 政策/现有维修方案 政策 现有维修方案
1. 存在被分析产品能否在特 . 定级别修理的有关规范、 定级别修理的有关规范 、 标准或规 定吗? 定吗 ? 其中包括类似系统中可用作 比较基准的现有维修方案或政策。 比较基准的现有维修方案或政策。
是/否 否
受影响或限定的修理级别
限定的原因
… 产品维修限制 … 战备完好性/任务成功率 战备完好性 任务成功率
2011-1-4
备件供应
基 层 级
基 层 级
中 继 级
基 层 级
中 继 级
基 地 级
基 层 级
中 继 级
基 地 级
2011-1-4
修理级别与产品层次
2011-1-4
LORA-确定产品维修级别的原则
• 维修工作尽量安排在基层级进行,便于部队及时 维修,减少停机时间和维修费用 • 实施维修所需人力和物力等保障的要求应与该级 维修能力相适应 • 实施维修所花费的时间应与该级别维修机构的允 许的维修时间一致,这一点对战时修理尤为重要 • 在该级进行维修的费用最低,费用不仅包括人力 和物力消耗,还包括人员培训和待修装备和部件 的运输费用
T 式中:BF1 ——新件的平均故障间隔时间; T ——修复件的平均故障间隔时间; L——修复件修理所需的人力费; M——修复件修理所需的材料费; —— P——新件单价; N——预计确定的可接受因子。 N是一个百分数(50%~80%),它说明修复件费用 降低到可接受的水平。也就是说如果产品的修复费用超过 了新件费用的百分比,则决定对其报废处理。
关于LoRaWAN安全性的十四个经典问答
关于LoRaWAN安全性的十四个经典问答在互联网和物联网的世界,安全始终是人们最为关心的问题之一。
LPWAN 领域发展较为成熟的LoRaWAN在安全性方面有特殊的考虑和设定,以下是安全方面的若干问题与解答。
1. LoRaWAN安全机制怎么进行说明的?所有的安全机制在LoRa的协议中有具体说明,目前LoRaWAN标准协议1.0和1.0.2已通过官方渠道发布,可以下载。
1.1还在修订中。
2. LoRa的安全机制是如何保证LoRaWAN网络的安全操作的?LoRaWAN支持源头认证、完整性和MAC架构重发保护。
LoRaWAN同时支持终端设备和应用服务器之间应用载荷的端对端加密。
LoRaWAN支持MAC指令加密的操作。
所有这些过程都依赖于高级加密标准(AES)以及128位的密钥算法。
3.两种入网方式ABP (AcTIvaTIon-by-PersonalizaTIon)和OTAA(Over-the-Air-AcTIvation)在安全方面有什么区别?LoRaWAN使用静态根密钥和动态生成的会话秘钥。
根密钥只存在于OTAA的终端设备上。
当OTAA终端设备在网络中执行连接过程时,它们被用于生成会话密钥。
OTAA终端设备被安装后,将能够连接到与密钥服务器有接口的任何网络(在1.1版本的协议中称为连接服务器JoinServer),最终设备与此关联。
终端设备利用会话秘钥来保护空中通信。
ABP终端设备不配备根密钥。
取而代之,它们会为预先选择的网络提供一组会话密钥。
而且ABP终端设备整个生命周期内会话密钥保持不变。
所以不断更新的会话密钥使得OTAA设备更适合需要更高级别安全性的应用场景。
4.LoRaWAN中使用的是何种标识码?每个终端设备通过一个64位的全球唯一识别的EUI标识符进行标识,标识符由设备制造商分配。
而EUI标识符的分配者需要从IEEE相关的登记机构获取权限。
LoRa基础知识
LoRa基础知识摘⾃:LoRaWAN介绍 - LoRa从业者读这篇就够了 https:///iotisan/article/details/69939241 LoRa⽹络结构https:///DreamBitByBit/article/details/79889561 LoRa基础知识https:///m0_38134493/article/details/72724600 1.什么是LoRaWAN? LoRaWAN是LoRa Wide Area Network(LoRa⼴域⽹)的简称,是基于LoRa技术的⼀种通信协议。
它主要包括三个层次的通信实体:LoRa终端、LoRa⽹关和LoRa服务器。
2.LoRa协议层次 LoRa整个⽹络协议层如图所⽰: Application为应⽤层,常见的LoRaWAN协议即为LoRaMAC协议,协议定义的终端类型有ClassA、ClassB、ClassC三种类型,其主要差别ClassA上⾏触发下⾏接收窗⼝,只有在上⾏发送了数据的情形下才能打开下⾏接收窗⼝;ClassB定义ping周期,周期性进⾏下⾏数据监测;ClassC尽可能多地监测下⾏接收,基本只有在上⾏发送时刻停⽌下⾏接收;协议要求每个终端必须⽀持ClassA,⽽B、C为可选功能,同时在⽀持ClassC功能的终端上⽆需⽀持classB类型。
Class A 双向通信终端设备。
这⼀类的终端设备允许双向通信,每⼀个终端设备上⾏传输会伴随着两个下⾏接收窗⼝。
终端设备的传输槽是基于其⾃⾝通信需求,其微调是基于⼀个随机的时间基准(ALOHA协议)。
A所属的终端设备在应⽤时功耗最低,终端发送⼀个上⾏传输信号后,服务器能很迅速地进⾏下⾏通信,任何时候,服务器的下⾏通信都只能在上⾏通信之后。
Class B 具有预设接收槽的双向通信终端设备。
这⼀类的终端设备会在预设时间中开放多余的接收窗⼝,为了达到这⼀⽬的,终端设备会同步从⽹关接收⼀个Beacon,通过Beacon将基站与模块的时间进⾏同步。
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1) 什么是LoRa调制?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。
2) 什么是LoRaWAN?LoRa调制是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。
3) 什么是LoRa网关?LoRa网关设计用于远距离星型架构,并运用在LoRaWAN系统中。
他们是多信道、多调制收发、可多信道同时解调、由于LoRa的特性甚至可以同一信道上同时多信号解调。
网关使用不同于终端节点的RF器件,具有更高的容量,作为一个透明桥在终端设备和中心网络服务器间中继消息。
网关通过标准IP连接连接到网络服务器,终端设备使用单跳的无线通信到一个或多个网关。
所有终端节点的通信一般都是双向的,但还支持如组播功能操作,软件升级,无线传输或其他大批量发布消息,这样就减少了无线通信时间。
根据要求的容量和安装位置(家庭或塔),有不同的网关版本。
4) LoRaWAN数据速率是多少?对于LoRa来说,LoRaWAN数据速率范围在0.3kbps到11kbps之间,欧洲地区GFSK数据速率是50kbps。
在北美地区,由于FCC限制最小数据速率是0.9kbps。
为使终端设备的电池寿命和总体网络容量最大化,LoRaWAN网络服务器通过自适应数据速率(ADR)算法对每个终端设备数据速率和RF输出分别进行管理。
ADR对于高性能网络是至关重要的,具有了可扩展性。
在基础设施方面,以最小的投资部署一个网络,当需要增加容量时,就部署更多的网关,ADR将会使数据速率更高,可将网络容量扩展6到8倍。
5) LoRa集中器是什么?网关和集中器这两个术语都有在使用,但在LoRa系统中他们是等效的部件。
在其他行业里,网关和集中器的定义意味着不同的部件。
6) LoRa处理干扰怎么样?LoRa调制解调器对同信道GMSK干扰抑制可达19.5dB,或换句话说,它可以接受低于干扰信号或底噪声的信号19.5dB。
因为拥有这么强的抗干扰性,所以LoRaTM调制系统不仅可以用于频谱使用率较高的频段,也可以用于混合通讯网络,以便在网络中原有的调制方案失败时扩大覆盖范围。
7)LoRa数据数率是多少?LoRaWAN定义了一组特定的数据速率,但终端芯片或PHY是可以有多种选项。
SX1272支持数据速率从0.3到37.5kbps,SX1276支持0.018到37.5kbps。
8) 什么是LoRa终端节点或点?LoRa终端节点是LoRa网络的部分,进行感应或控制。
他们在远程电池供电。
这些终端节点使用LoRaWAN网络协议与LoRa网关(集中器或基站)建立通信。
9) 什么是自适应数据速率(ADR)?ADR是一种方法,改变实际的数据速率以确保可靠的数据包传送,最优的网络性能,容量的规模。
例如,靠近于网关的节点使用较高的数据速率(缩短传输时间)和较低的输出功率。
只有在链路预算非常边缘的节点才使用最低的数据速率和最大的输出功率。
ADR方法可以适应网络基础设施的变化,支持变化的路径损耗。
为使终端设备的电池寿命和总体网络容量最大化,LoRa网络基础设施通过实现ADR对每个终端设备的数据速率和RF输出分别进行管理。
10) LoRa设备天线上可以达到的实际Tx功率是多少?在芯片引脚输出的功率是+20dBm,经过匹配/滤波损耗后在天线后,在天线上功率是+19dBm +/-0.5dB。
最大输出功率在不同的地区有不同的规定,LoRaWAN规范定义了不同地区不同的输出功率使链路预算最大化。
11)LoRa解决方案的价格是多少?LoRa设备(如SX1272或SX1276)使用了一个较低成本的晶振。
在窄带技术里,RX/TX收发期间需要一个昂贵的温度控制的晶体振荡器以减少频率漂移。
根据量和功能,一个完整终端节点典型的材料清单成本是2 5美元。
长的传输距离意味着简化了网络基础设施,因不需要中继部署成本较低。
较低的功耗意味着使用较低成本的电池和网络维护。
12) LoRa信道活动检测(CAD)模式的过程是怎样的?CAD用于检测LoRa信号的存在,而不是使用一个接受信号强度(RSSI)的方法来识别是否有信号存在。
它能够把噪音和需要的LoRa信号区分出来。
CAD过程需要两个符号,如果被CAD检测到,CAD_Detected中断变为有效,设备处于RX模式接受数据有效载荷。
13) 为什么我的LoRa设备或模块输出功率达不到20dBm?+20dBm规格是对芯片引脚输出功率而言。
在任何的RF系统中,带通滤波器和RF开关都有插入损耗的特性,在匹配滤波后天线上典型性能可达到+19dBm。
14) 可以频繁地在FSK和LoRa调制之间改变模式?是的,没有问题。
LoRa设备通过简单的SPI寄存器写入可以从FSK切换到LoRa(反过来也一样)。
对设备的性能和可靠性没有影响。
LoRa设备按照数据手册规定的可以配置或重新配置为任意参数。
15)如果不能达到+20dBm,如何解决输出功率问题?1.) 请确认你连接到正确的引脚(PA_Boost)设置,20dBm输出的引脚。
每个频段有两个输出端口。
一个是高功率端口称为PA_boost,另一个是高效端口称为RFO。
2.) 然后,检测软件配置。
应该正确地配置好三个寄存器:RegPaConfig、RegOcp 和 RegPaDac。
这意味着你在软件中应选择正确的引脚做相应的输出,再依据你需要的功耗级别设置正确的值。
3.) 确认他们与Semtech参考设计相一致以便设计一个好的PCB布局。
这对于可能达到最大的输出功率来说是重要的。
16) LoRa系统如何实现批量生产测试?在批量生产中要测试的有三个重要参数:频率容限、输出功率、灵敏度。
频率和输出功率使用频谱分析仪容易测试。
如果你的信号发生器不能产生一个LoRa信号,强烈建议使用FSK模式测试灵敏度。
芯片里仅有一个RF链路,FSK和LoRa都在数字域调制。
RF路径有可能会装配错误(如虚焊),因此验证是重要的。
芯片LoRa和FSK调制的数字部分不受装配影响,因此对于验证生产测试性能测试FSK灵敏度就足够了。
17) 如何为LoRa设备选择正确的晶振?正常地,对于大多数设计,带宽62.5kHz或更高,一个+/-10ppm的XTAL就足够了。
带宽小于62.5kHz,强烈推荐使用TCXO。
有关晶振规格更多的详细信息,请参考数据手册以及LoRa调制解调器计算器工具和应用笔记 - AN1200.14_XO_Gidance_LoRa_Modulation_STD”。
18) 对于LoRa带宽信号,你如何在LoRa模式中测量频率精度?如果仅是为了测量,你可以使用频率合成器TX(FSTX)模式,如在LoRa寄存器表里中所列,基于LoRa配置产生一个CW信号音。
19)信号带宽(BW)、符号速率(Rs)和数据速率(DR)间的关系是什么?理论上, Rs=BW/(2^SF)、DR= SF*( BW/2^SF)*CR,但我们建议你使用Semtech LoRa调制解调器计算器按照不同的配置选型评估数据速率和传输时间。
20) 如何选择LoRa信号带宽(BW)、扩频因子(SF)和编码率(CR)?LoRaWAN主要使用了125kHz信号带宽设置,但其他专用协议可以利用其他的信号带宽(BW)设置。
改变BW、SF和CR也就改变了链路预算和传输时间,需要在电池寿命和距离上做个权衡。
请使用LoRa调制解调器计算器评估权衡。
21)当两个不同制造商的SX127x模块不能相互通信时,故障检测的步骤是什么?首先,在两个设备间检查由晶振引起的频率偏移。
带宽(BW)、中心频率和数据速率这些都源自晶振频率。
其次,检查在两边的软件/固件设置,确保频率、带宽、扩频因子、编码率和数据包结构是一致的。
22) 在LoRa模式,当循环冗余校验(CRC)使能时,怎样可能接受到一个错误的数据包?在LoRa模式,即使CRC是错误的,有效载荷也会添加到FIFO。
在取得有效载荷前必须检查位PayloadCrcError知道它完整性。
在显式报头(Explicit Header)模式,有一个小的可能性一个假检测产生一个“克隆”数据包。
要么错误的报头打开CrcOn位,那么有效载荷将会是错误的,调制解调器将会将它标记作为一个PayloadCrcError条件,因此数据包容易被过滤掉;要么错误的报头禁止CrcOn位,这种情况该模式认为数据包是好的。
这些偶然的坏包会有一个随机的长度(从错误报头信息中提取),容易通过主机过滤掉,例如看到异常的尺寸大小。
23) 我可以用LoRa设备发送或接受一个无限长度的有效载荷数据包?不可以,在LoRa模式中最大数据包长度是256个字节。
24)在LoRa模式中如何使用DIOx引脚?所有DIOx引脚都要连接到MCU吗?当你开始设计时,在LoRa和FSK两种模式中检查DIO映射。
你可以在SX127x LoRa数据手册中找到DIO映射信息。
DIO没有像通常(典型)MCU GPIO那样的功能。
有一些特殊的中断信息(或时钟输出)指示事件或芯片状态,这使得你的固件设计更易于实现。
理论上,你可能不连接DIO引脚,那么就轮询相关的寄存器知道状态结果。
当然,我们建议连接DIO尽可能多地用作外部中断功能,节省MCU的资源负载,可以很低功耗工作模式(当打包发送或接受数据包时,MCU睡眠)。
25) 在LoRa模式中为什么有两个RSSI寄存器?有什么区别?在LoRa模式中,RegPktRssiValue和RegRssiValue 两个寄存器都是有用的。
RegPktRssiValue 指的是数据包RSSI水平,RegRssiValue与在FSK模式(非LoRa模式)中的RSSI相似。