浅析：LoRa这项应用于低功率长距离场景的物联网传输技术的优劣

Posted 2021-01-20

在评价LoRa技术优劣前，一定要先清楚技术产生的背景。本质上来说，LoRa技术是为了创建长距离通信链接的物理层无线调制方式。许多传统的无线系统使用物理层频移键控（FSK）调制，因为它是十分高效的低功耗方案。LoRa技术基于线性Chirp扩频调制，延续了移频键控调制的低功耗特性，但是大大增加了通信范围。Chirp扩频调制已经在军事和航天通信方面应用了几十年（很重要），因为它具有长距离传输，以及很好的抗干扰性，而LoRa则是它第一次用作商业用途。

LoRa有很多优势，比如说融合了数字扩频、数字信号处理和前向纠错编码技术，拥有前所未有的性能。为了有效地对比不同技术之间传输范围的表现，可以参照“链路预算”的定量指标。链路预算包括影响接收端信号强度的每一变量，在其简化体系中包括发射功率加上接收端灵敏度。AngelBlocks的发射功率为100mW (20dBm)，接收端灵敏度为-129dBm，总的链路预算为149dB。比较而言，拥有灵敏度-110dBm（这已是其极好的数据）的GFSK无线技术，需要5W的功率(37dBm)才能达到相同的链路预算值。在实践中，大多GFSK无线技术接收端灵敏度可达到-103dBm，在此状况下，发射端发射频率必须为46dBm或者大约36W，才能达到与LoRa类似的链路预算值。

简单概括下：LoRa为低功耗广域物联网技术，具有低功耗、远距离覆盖、低成本的特点；相比国内另一项技术NB而言，具有成本低、功耗低的特点，更适用于场景集中的，如居民抄表、企业传感采集等场景。例如由LoRa基站、LoRa通讯模组以及物联网管理平台构成的锐捷LoRa物联网通讯方案，已在不少水务公司应用比较广泛；而相比较终端密度分散的应用，比如共享单车这些，则需要大量建站，NB会更合适些。