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LoRaWAN的工作原理

更新时间:2018-12-04

  从20世纪90年代初开始,连接到互联网开始是一条简单的直接路径。如今,事情已经发展,变得更加复杂,但也更有能力。而不是单个以太网连接到互联网,微控制器和其他设备无法通过一长串协议连接: 蓝牙、WiFi、BLE、ZigBee、3G、4G、5G、NFC、RFID,SigFox、DigiMesh,线程和6LoWPAN仅举几例。 这些连接中的每一个都对设备连接和数据传输起着重要作用,但我们要强调的一个新兴协议是LoRaWan。

  与上面列出的一样, LoRaWAN是用于与互联网进行数据通信的无线连接网络。LoRaWan迅速脱颖而出,因为它已成为物联网(物联网)应用的知名和量身定制,需要远程和低功耗连接到互联网而无需WiFi。对于远程电池供电的传感器或远距离通信或远程通信的设备,LoRaWan是一个很好的优发国际官网。LoRaWan简单地说,包裹数据在需要时通过长距离发送到最近的,最可用的网关,该网关将所述数据包转发到服务器以进行存储,计算或可视化。

  为了更熟悉LoRaWAN,让我们回到2009年LoRaWAN的前身 LPWAN 在法国开始:

  LPWAN是一种无线电信广域网,旨在允许物理(连接对象)以低比特率进行远程通信,例如以低功率要求在电池上运行的传感器。

  LPWAN 支持与标准家庭设备提供的带宽相比较少的设备网络的连接与消费者移动技术相比,LPWAN 网络在更大的覆盖范围内支持更多设备,并具有更好的双向性能力。

  WiFi和蓝牙等网络更适合 消费级IoT应用,但LPWAN在工业物联网,城市和商业应用中更为丰富。

  LPWAN是包含 LoRaWAN 的累积网络 。因此,这两者不是同义词,而是两个独立的网络。LPWAN首先出现,然后在其下采用了几个网络,每个网络都有其独特的历史成长经历。其中一些采用的网络包括AlarmNet(后来由霍尼韦尔拥有),2G网络和LoRaWAN,它是由一个名为LoRa联盟的组织在2014年创建的,是连接设备的领先和最喜爱的协议之一。

  LoRaWAN的工作原理:

  使用连接到互联网上述信息图,传感器被称为 端 - 设备。每当传感器读取数据时,设备有条件地发送网关 捕获数据的信号(数据包) 。现在网关上的数据使用FSK(频移键控)使用称为Chirp Spread Spectrum (CSS)的过程尽可能有效地将数据传输到服务器 。当来自终端设备的数据包进入网关的电路时,它进入“啁啾”或表示数字信息的符号(如下所示)。然后将啁啾解析到频域,然后解调调制信号以进行有效的数据传输。

  在将输入信号转换到频域之后,LoRa硬件在频带内搜索 可以承载信号的 其他更好的频率信道。一旦网关找到一个,整个过程调制输入信号的频率以使其更节能,然后将信号“移位”(因此FSK中的“S”)到该信道以便快速数据传输。

  终端设备和网关不断相互影响,以便数据传输可以“跳”到最适合系统功率,速度,占空比和范围限制的其他频率信道 。

  在此频率调制期间,LoRa网关内的其他集成电路执行其他“改进”调制,如滤除噪声或您在信号中看到的锯齿状。

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