[VIP第1年] 指数:3
LoRaWAN定义了网络的通讯协议和系统架构，而LoRa物理层能够使长距离通讯链路成为可能。协议和网络架构对节点的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性、网络的各种应用服务质量等影响比较大。如果网关严格遵循LoRaWAN协议，至少可以带来如下3个好处：1）低成本，流量**LoRaWAN生态圈良好，开源设计，极大降低了设备成本；和WiFi一样，工作在非授权频段，不走运营商网络，流量**。2）标准化，互联互通LoRaWAN是国际标准，它实现各厂家设备的“互联互通”，这给用户带来了很大的灵活自主性。3）智能化，自带定位LoRaWAN的TDOA（到达时间差）可以实现较精确的定位（20-200米）；不依赖于GPS/BLE/WiFi，因此，大幅降低硬件成本，实现更好的节能。室内LoRa网关网关信号覆盖范围广，穿透性能强，针对室内办公环境， 1个网关可以覆盖1000~1500平方米的面积。南京门磁网关方案
使用LoRa网关与传感器的结合可以将各种智能终端(温湿度、烟雾、水浸、有害气体等传感器)进行连接，可灵活布置终端报警点，实现区域报警，遭遇问题可以快速上报，适合在不便于施工的历史建筑还有临时大型活动场所检测等场景。环境监测是一项系统而庞大的工程，传统的人工监测会造成极大的浪费和复杂性。LoRa技术的应用正好解决了这个问题。LoRa网关安装在环境中，实时传输温度、风速、水位、流量、泥沙等数据，充分利用其低功耗、长距离、多节点、低成本的特点。智能抄表LoRa网关也广泛应用于城市智能抄表。配电箱内的数据采集设备将每户每月的用电量信息传输给LoRa网关，LoRa网关再通过网关将数据传输给远程控制中心。其中，LoRa网关由于成本低廉，可以大规模推广，有利于智慧城市的建设。南京温湿度网关工厂LoRa网关支持1发送通道，发射功率比较高27dBm（典型值26dBm）。
LORA的优势1.改善了接收的灵敏度，降低了功耗高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接受电流*10mA，睡眠电流200nA，这使得电池的使用寿命得到延长。2.基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据的并行处理，系统容量大如LORAWAN的网络架构图所示，网关是节点与IP网络之间的桥梁(通过2G/3G/4G或者Ethernet)。每个网关每天可以处理500万次各节点之间的通信(假设每次发送10Bytes，网络占用率10%)，如果把网关安装在现有移动通信基站的位置，发射功率20dB(100mW)，那么在建筑密集的城市环境可以覆盖2公里左右，而在密度较低的郊区，覆盖范围可达10公里。3.基于终端和集中器/网关的系统可以支持测距和定位LORA对距离的测量是基于信号的空中传输时间而非传统的RSSI。而定位则基于多点(网关)对一点(节点)的空间传输时间差的测量。其定位精度可达5m(假设10Km的范围)。这些关键特征使得LORA技术非常适用于要求低功耗、距离远、大量连接以及定位跟踪等的物联网应用，如智能抄表、智能停车、车辆追踪、宠物跟踪、智慧农业、智慧工业、智慧城市、智慧社区等应用和领域。
LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量对于有8个信道的网关来说，在没有LBT(发包前***信道)的前提下，具体的计算公式为：信道容量（即节点数量）S=8T/2et0。其中，8**8个信道，T**发送间隔，跟封包长度、速率有关系，1/2e是基本Aloha算法最大吞吐量，e是常数，等于2.718，t0**单包的ToA（TimeonAir）。在10字节负载的前提下，速率与单包的空中飞行时间ToA的对应关系如表1所示。表110字节负载下的速率与单包的ToA对应关系举一个例子，假如使用SX1301芯片，在没有LBT(发包前***信道)的情况下，并且平均每个包空中飞行时间t0=100ms（因此t0=0.1s），平均每个包一分钟发一次（因此T=60s），那么可以容纳多少这样的平均节点呢？S=8*60/(2*2.718*0.1)=883，因此，可以容纳883个节点。而且，采用不同算法，也会导致最大吞吐量的变化，从而引起理论容量的变化。比如，如果前提条件修改成每个节点都带有LBT功能，采用时隙Aloha算法而不是之前的基本Aloha算法来评估，则由于算法不同，导致最大吞吐量不同，此时最大吞吐量是1/e，因此信道容量（即节点数量）S=8T/et0，从而，则理论容量增加一倍，即883*2=1766个节点。LoRaWan在睡眠状态电流甚至低于1μA，发射17dBm信号时电流*为45mA，接受信号时电流*为5mA。
LoRa网关的容量是多少？一个网关可以连接多少个节点？首先**重要的是，容量是在一定时间内节接受数据包数量的一个结果。一个SX1301有8个通道，使用LoRaWAN协议每天可以接受接近150万包数据。因此，如果你的应用每小时发送一个包，那么一个SX1301网关可以处理大约62500个终端设备。
LoRa可以使用IPv6和6LoWPAN？是的，LoRa是与IPv6和6LoWPAN兼容的。Actility（LoRa合作伙伴）和其他合作伙伴在LoRaWAN上面实现了6LoWPAN。
LoRa是mesh网络，点对点传，或者是一个网络？LoRa本身是一个PHY，可用于所有网络拓扑。mesh网络扩展了网络的范围，但会是以降低网络容量、同步开销和电池寿命减少为代价，由于同步和跳数的缘故。随着LoRa的链路预算和距离范围的增加，没有必要用mesh网络架构扩展距离，因此LoRaWAN选择星型架构可以优化网络容量、电池寿命，安装容易。 单个LoRa终端占用的信道资源与终端占用信道的时间一致。南京大鹏环境网关设备
LoRa网关接入的节点数取决于LoRa网关所能提供的信道资源以及单个LoRa终端占用的信道资源。南京门磁网关方案
LoRa的工作模式和NB-IoT类似。LoRaClass-A，等同于NB-IoTPSM模式。物联网终端要主动发消息给基站，基站才能找得到终端，并且下发控制指令。Class-A终端发数据的时候才能接收LoRaClass-B，等同于NB-IoT的eDRX模式。物联网终端隔一小段时间联系一次基站，此时基站才能找得到终端，并下发控制指令。Class-B终端定期接收（一般是几十秒一次）LoRaClass-C，等同于NB-IoT的DRX模式或socket长连接。物联网终端和基站之间一直保持紧密联系，基站随时都能给终端下发控制指令。Class-C终端随时都可以接收，功耗大南京门磁网关方案
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