Wifi通信与LoRa的技术对比

1Wifi通信

1.1什么是wifi

wifi是一种无线局域网WIFI(WirelessFidelity，无线保真)技术是一个基于IEEE 802.11系列标准的无线网路通信技术的品牌，目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有，简单来说WIFI就是一种无线联网的技术。Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM 射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

1.2WiFi的组成架构

Wifi网络架构示意图

一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP，如此便能以无线的模式，配合既有的有线架构来分享网络资源，架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网，也可不要AP，只需要每台电脑配备无线网卡。AP为Access Point简称，一般翻译为“无线访问接入点”，或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线

工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。

1.3Wifi的技术特点

1.3.1优点

（1）其无线电波覆盖范围广，WiFi半径则达100米（理论值），适宜单位楼层以及办公室内部运用。而蓝牙技术唯有覆盖15米以内。

（2）速度不仅快，而且可靠性高

802.11b的无线网络规范即是IEEE 802.11网络规范变种。最高带宽是11Mbps，在信号有干扰或者比较弱的情况之下，带宽可以调整到1Mbps、5.5Mbps及2Mbps，带宽自动调整，有效保障网络的可靠性和稳定性。

（3）无线网络

WiFi的优势主要在不需要布线，可不受布线条件的限制。所以十分适宜移动办公用户需求，具备着广阔市场前景。

（5）健康安全

IEEE802.11所设定的发射功率不可以超过100毫瓦，实际发射功率大概60～70毫瓦。手机的发射功率大概200毫瓦到1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而无线网络使用的方式并不是像手机直接接触人体，具有一定安全性的。

1.3.2不足之处

现在所运用的IP无线网络，存在着部分不足之处，例如：切换时间长、覆盖半径小、带宽不高等，使它不能很好支持移动VoIP等要求高的应用。因为无线网络系统对上层业务开发的不开放原因，使很多适宜IP移动环境的业务难以开发。定位在家庭用户的WLAN产品，在许多地方不能够满足运营商在网络维护、运营上的要求。

1.3.3wifi 的安全

wifi提供大量应用前提之下，网络安全是个值得我们关注的问题。一方面：wifi给予了我们很多接入internet的方式。使我们拥有了互联网的无限资源；另一方面：wifi同样给予

我们带来了很多安全问题，各样的网络黑客、病毒、攻击等随时都有威胁我们在线交易的可能。

Wifi通讯协议作为一种大众化的通信协议，具有更多的连接用户，同时也带来了更多的安全隐患。wifi的安全隐患来源于在两个方面：一方面是来源于网络的“攻击”。另一方面来源于网络的“陷阱”。wifi的安全隐患主要是：（1）恶意钓鱼ＡＰ；（2）访问攻击；（３）Ｄｏｓ和ＤＤｏｓ攻击。

2LoRa通信

2.1什么是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。

LoRa组网系统架构图

2.2LoRa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。

2.3什么是LoRa网关？

LoRa网关位处LoRa星形网络的核心位置，是终端和服务器（Server）间的信息桥梁，是多信道的收发机。LoRa网关有时又被称为LoRa基站或LoRa集中器，虽然定义不同，但其实是同一含义。LoRa网关使用不同的扩频因子，不同的扩频因子两两正交因而理论上可以在同一信道中对多条不同扩频因子的信号进行解调。网关与网络服务器间通过标准IP 进行连接，终端通过单跳与一个或多个网关进行通讯，所有的终端通讯都是双向通讯，同时也支持软件远程升级等。目前来说，定义不同，网关类型也不同。例如，按照应用场景不同可分为为室内型网关和室外型网关；按照通讯方式不同可分为全双工网关和半双工网关；而按照设计标准不同可分为完全符合LoRaWAN协议网关和不完全符合LoRaWAN协议网关。AUGTEK新一代网关为室外型，全双工，并且完全符合LoRaWAN协议。完全符合LoRaWAN 协议的LoRa网关及LoRa终端能够实现互联互通，这具有很大意义！

2.4LoRa网关的容量有多大？单个网关能连多少个终端？

网关容量是指在一定时间内网关接收数据包数量的能力。理论上来说，单个SX1301芯片拥有8个信道，在完全符合LoRaWAN协议的情况下最多每天能接收1500万个数据包。如果某应用发包频率为1包/小时，单个SX1301芯片构成的网关能接入62500个终端节点。当然，这只是一个理论值，网关接入终端数量最终还是与网关信道数量、终端发包频率、发包字节数和扩频因子息息相关。