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如何评价LoRa这项应用于低功率长距离场景的物联网传输技术?

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小枣君 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 22:09
今天,小枣君要和大家说说LoRa。 最近这半年,小枣君反复和大家提到“物联网”这个东东。。。 在说物联网的时候,我说过最多的一个词,就是“NB-IoT”。 【参考阅读】往期关于NB-IoT的推送文章: 听说以后都是这个NB玩意的天下啊。。。 NB-IoT到底能干些啥? 其实,对于物联网复杂的应用场景来说,要考虑的因素很多,包括成本、速率、寿命、移动性和覆盖范围等等,绝对不是某项单一技术标准就可以称霸天下的。 “LoRa”,就是一项和NB-IoT激烈竞争的LPWAN技术。 LPWAN(Low Power Wide Area Network,低功耗广域网) [h1]什么是LoRa[/h1] LoRa,是一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,属于物联网通信技术之一。 它的名字来源于“Long Range”的缩写,从名字就能看出来,它的最大特点就是距离长。 虽然目前LoRa的声势并没有NB-IoT那么浩大,但算起资历来,NB-IoT还要叫LoRa一声“哥”。 2013年8月,美国Semtech(升特)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的芯片,就是我们的LoRa芯片。 LoRa一经推出,就凭借它惊人的灵敏度(-148dbm)、强悍的抗干扰能力、出色的系统容量表现,赢得了广泛的关注。 说白了,LoRa改变了传输功耗和传输距离之间的平衡,彻底改变了嵌入式无线通信领域的局面。它给人们呈现了一个能实现远距离、长电池寿命、大系统容量、低硬件成本的全新通信技术,而这正是物联网(IoT)所需要的。 表格来源:全球物联网观察 手握法宝的Semtech公司,当然不遗余力地对LoRa技术进行推广。 2015年,Semtech牵头成立了国际LoRa联盟(LoRa Alliance)。创始成员中有IBM、思科这样重量级产巨头,也有知名半导体厂商MicroChip。此外,联盟还拉拢了众多电信运营商,如:新加坡电信SingTel、荷兰皇家电信KPN、瑞士电信Swisscom、比利时电信运营商Belgacom。 众所周知,一项技术能不能发扬光大,最主要就是看它的生态系统是否强大。 国际LoRa联盟成立之初,就特别注重生态系统建设。在联盟的推动下,LoRa的产业链已相当成熟,从底层的芯片、模组到设备制造、系统集成,都有相关厂商。 来源:LoRa联盟官网LoRa在国际上的发展远比国内要火爆得多。 来源:LoRa联盟官网 据最新公布的相关数据显示,LoRa联盟成员已发展到500多家,全球有52个运营商正在部署LoRa网络,超过100个国家和地区开始进行试点,如美国、法国、德国、澳大利亚、印度等。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。 [h1]LoRa VS NB-IoT[/h1] LoRa和NB-IoT之争,某种意义上来说,就是中兴和华为之争。 NB-IoT这项技术,自从2016年6月份标准冻结之后,就在不断地吸引众人的眼球。 今年三大运营商都在力推NB-IoT,几乎每天都有相关的新闻刷出。 甚至工信部都发文加持,一时之间,世人有点“只知NB,不知LR”了。 事实上,LoRa并没有认输,相反,它还在不断地进行反击。 “脚踩两条船”的OFO 从技术性能上来说,LoRa和NB-IoT其实是势均力敌的。 表格来源:全球物联网观察 它们的应用范围和服务对象,也基本上是一致的。 两者之间最主要的区别,就是——频谱。 NB-IoT工作于授权频谱,也就是专门划分的频段。 LoRa工作于非授权频谱,也就是说,只能在某些指定的免费频段工作。 再进一步说,NB-IoT必须由运营商提供服务,必须使用运营商网络。 这就是为什么,国内三大运营商都是只推NB-IoT技术。 其实,LoRa相对NB-IoT而言,在有些方面还是有优势的:
  • 自由度方面
对客户而言,使用NB-IoT主要依赖于运营商的基础网络设施,在很多条件恶劣的地方,运营商的基础设施并没有完全覆盖。而LoRa是一个更灵活的自主网络,在任何需要的地方,都可以进行部署,企业(甚至个人)也能成为“运营商”。
  • 安全性方面
NB-IoT是运营商网络,因此数据是先传到运营商的, 许多企业不愿意把自己的数据给到别人(哪怕是运营商),所以这些企业会选择部署自己的私有LoRa网络。
  • 频段方面
LoRa工作在1GHz以下的非授权频段(中国主要使用470-518MHz),无需申请即可进行网络的建设,故在应用时不需要额外支付通讯费用,这也成了相关企业推广时的一大卖点。 华为作为NB-IoT的背后靠山,一直在为NB造势。作为华为死对头的中兴,自然不遗余力地为LoRa助推。 2016年1月,在国际LoRa 联盟支持下,中兴联合近二十家合作厂商共同发起建立“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,尤其是通过全国性云化核心网和共享接入的方式,能逐步形成一张全国性的可运营虚拟LoRa网络。 Semtech CEO 马赫斯瓦兰 中兴高级副总裁 徐慧俊 简单地说,CLAA要做的就是所有联盟成员按照共同标准来在全国各地建立基站,把大量的分散的LoRa网络利用起来,建立一个全国性的骨干网络(有点聚沙成塔的味道)。 在中兴的努力下,CLAA联盟成员数还超过了国际LoRa 联盟。目前,CLAA联盟成员超过850家,并且还呈加速发展趋势,17年底成员将达到1000家。 为了LoRa,中兴也是拼了,还专门成立子公司(中兴克拉科技有限公司),到处找合作伙伴,签合作协议。。。 就在前几天,10月19日,中兴通讯还主办了国际LoRa联盟第9届全联盟大会(暨2017中国LoRa物联网国际峰会)。 总而言之,目前NB-IoT和LoRa正处于竞争的白热化阶段,现在就说NB-IoT稳操胜券还为时过早。通信技术日新月异,市场发展也瞬息万变,什么事情都有可能发生。再说了,“混搭”一贯是通信技术的发展特色,你看2G不是还在老骥伏枥嘛。。。 更多回答欢迎关注我的专栏:鲜枣课堂
TUV莱茵 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 20:50
随着物联网(IoT)产品、无线连网以及移动技术应用环境的成熟,IDC与Gartner都预估,到2020年,全球IoT智能物联网产品总数将达250亿。目前很多ICT厂商多投入于非授权频段技术,而且押宝在不同的技术联盟,观望未来哪个技术成为主流。而专为低带宽、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)快速兴起。在众多技术中,LoRa(Long Range)的发展前景备受看好。

德国莱茵TÜV(以下简称“TÜV莱茵”)是国际专业的第三方检验机构,自1872年成立以来,始终致力于解决人类、环境和科技互动过程中出现的挑战,提供安全、可持续的解决方案。TÜV莱茵是LoRa联盟全球第一个认可的独立第三方授权实验室,也是LoRa联盟草创期的贡献会员;在Bluetooth、zigbee、DALI、KNX通讯技术认证上,TÜV莱茵通讯实验室在台湾有多项第一且唯一的记录。

LoRa的名字来自Long Range的缩写,是由Semtech公司发布基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术。评价LoRa要对其优势,与其他无线通信技术的差异,以及应用在现今物联网中的表现几个方面做客观的分析。 1.LoRa网络架构 首先是网络架构方面,LoRa主要在全球免费频段运行(即非授权频段),包括433、868、915MHz等。LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、集中器/网关(或称网关/基站)、服务器和云端四部分组成,应用数据可双向传输,如下图所示。 LoRa网络架构 在LoRa网络中,每个终端节点并不会直接彼此相连,都需先连至网关后,才能连回中央主机,或是通过中央主机将数据传到另一个节点。在这种架构下,即便2个终端装置位于不同区域、联机至不同网关,也能互相传送数据,进一步提升数据传输的范围。 2.技术优势 整体来说,LoRa技术让使用者不用在传输距离和功耗中取舍,有远距离、低功耗(电池寿命可长达5-10年)、多节点、低成本的特性,其大容量的系统可以扩充套件感测网络。其长通讯距离(1~20km)的特性能够让单一网关或基地台覆盖整个城市或数百平方公里的区域,且其信号对建筑的穿透力也很强。 因LoRa采用星状拓朴,与现今大部分采用的网状拓朴不同,统一经由网关传输信息,因此只要增加网关就可扩大覆盖范围,不像终端需要计较施工与维护的便利性,进而减少设施成本。同时,网关可以连接电源与一般的有线网络系统,如此一来,节点就可以将消耗电力较高的工作,交由网关与中央主机负责,将传输量最小化以提高续航力。较低的数据速率也延长了电池寿命和增加了网络的容量。 LoRa联盟曾指出,没有一种技术能够满足所有应用场景,目前现存的Wi-Fi无线网络与低功耗蓝牙都仅适合用于个人装置、在家中室内范围使用,而移动通讯技术则能满足长距离、高流量的需求,但是耗电量相对也高出许多。LoRa虽然数据传输速度较慢,但其省电与通过电池长时间续航的特性,适合用于传感器等物联网装置。 3.LoRa应用 而在应用方面,LoRa的这些技术特点适合于低成本大规模的物联网部署,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、智慧小区等应用领域。
  • 以农业为例,将传感器埋在土中,侦测土壤酸碱质与湿度,利用LoRa技术将数据传送到远程,评断是否需要洒水。而在偏远山区下大雨时,也可利用相同方式,观察土壤含水量是否突然增加而有泥石流的风险,将传感器放置在河流中,则可将混浊度的数据远距传输到观测站,让人们可以实时预警。
  • 通常偏远地区无法收到网络,甚至连3G手机信号也无法触及。因此3G无线及GSM技术并不适合,再加上无法频繁充电,LoRa长时间续航力的特性就更适合偏远地区使用。
  • 腹地广大的游乐场或是风景名胜也可采用LoRa技术,以跟环境卫生最相关的垃圾桶为例,与其定时一个个垃圾桶检查,可以在垃圾桶上安装传感器,只要快满了,就发送信号通知相关单位进行清理,不但省时又省人力。
所以客观来说,LoRa技术是一种远距离、长电池寿命、大系统容量、低硬件成本的全新通信技术。 最后,我们再补充一些LoRa认证相关的内容: 4.LoRaWAN™认证流程与测试 LoRaWAN的测项并不复杂,主要是测试终端结点的功能性,换而言之,测试LoRaWAN™节点的协议堆栈和应用是否符合LoRaWAN™规格。认证不涵盖无线电性能,无线电性能包括发射功率、灵敏度等。 5.LoRaWAN™认证适用设备 截至2016年8月,认证项目适用于欧盟863-870MHz波段A类设备,以及美国902-928MHz波段A类设备。B类、C类和网关设备认证项目尚未开放,未使用欧盟ISM波段的认证项目尚在开发中。 以上即是LoRa的相关内容,如果想了解更多方面,可以戳这里: 抢占物联网风口,LoRa技术的应用与认证要求概览
shoko camel 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 22:06
整体表现还可以,传的远,抗干扰。不过远距离只能在低速率配置下,看应用场景,一般物联网也够用了。 ---------------------------------------------- Semtech未来重点还是对LoRaWAN的支持,毕竟有标准化的路要走完。重点有两颗料SX1301+SX125x,基本上集中器就这个搭配了,Baseband+PHY有点软件无线电的感觉,这不有实力的公司都直接用FPGA自己实现基带。LoRaWAN的好处这里就不多说了,总之可以解决大容量网络无线数据碰撞的问题,而且节点测的软件不用跑算法和复杂逻辑,把这部分工作交给Concentrator似乎更符合物联网设计理念,弱化Node端是降低功耗的必要手段。 ---------------------------------------------- 来个框图,了解一下整体结构,不要盯着LoRa/扩频通信这些技术本身。 基本上很清晰,PHY出来的I/Q信号交给基带处理,再通过SPI给主控。有个小细节SX1301可以直接识别GPS的timestamp信号,用于基站间的时间同步,毕竟同步是必要的嘛。 ---------------------------------------------- 忘记说了,这些都是开源的,在树莓派上跑了一些简单的应用。 整体图 Radio部分细节图 ---------------------------------------------- 似乎就这些了,不定期关注这个技术,有兴趣的可以看一下LoRaWAN spec的Class A和Class B部分,基本够用了,实现起来也简单。 ---------------------------------------------- 最后再来张图,这个是非常不错的项目。 ---------------------------------------------- 一年前做的项目,我主要负责网络,TDMA网络时间同步很难做。
张恒 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:50
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。
MikeWay 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 20:50
泻药。 刚看了下技术介绍,目前布局的就几大家公司,应该属于战略布局,目前都属于观望阶段。 我个人对其技术特点从应用场景的角度分析对其未来发展不是太看好,由于个人眼界有限,不当之处还请高人指正。 下面解释原因: 1:新型扩频技术,改善接收灵敏度(15公里,10mA接收电流,睡眠电流<200mA),从替代Wi-Fi或3/4G的角度来说,其技术本身对个体流量带宽的承载太小,做近场通讯控制民用市场绝对是BLE的天下,工业那块有倒是有使用的可能,毕竟不需要授权,而且工业环境对距离的要求确实比民用的要求高。 2:定位机遇信号的空中传输时间而非RSSI(接收信号强度指标),精度5m@10公里范围。大范围的定位指示依靠GPS能满足要求,小范围定位iBeacon不会比它差,如果两边都不能讨好的话那使用它有什么益处? 3:最关键的是其他技术在手机中都有成熟的应用,如果想让这项新技术高速发展必须进入民用市场,这中间的难度系数有多大?需要整合的资源有多少?在有Wi-Fi,3/4G,蓝牙的情况下,增加这项技术到手机终端的可能性有多大? 4:家庭智能设备如果要选择这项技术的话没有看出其比zigbee、蓝牙、Wi-Fi作为接入接口的优势,想吞噬已有的市场份额没有强大的动力(技术或成本优势)基本很难做到。 5:其他无限技术都是有诸多应用,坑也早被人趟过了,新技术带来的新坑有多少厂商愿意去趟呢? 目前来看我所能想象的到的方向基本都在工业应用了。
丁盛 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:40
铺网做运营商不太现实,会在某些行业或区域内作为私网出现,现在来看,市政设施监测和无线抄表是lora应用比较好的领域,未来会替换掉zigbee,zigbee的数据率不大不小很尴尬。
张华 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:04
运营商在大铺NB,LoRa更适用于专网。 专网一个问题是终端需定制,价位很难降下来(即使芯片很便宜,终端也不便宜) 看几个大行业有没有人推了,这是关键。
谈毅 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:19
基于大面积家庭的智能家居场景(比如100平米以上,三个房间带家具和水泥墙等等),zwave和zigbee都有明显距离短板,网关和终端的设计不好,很容易断线。相对来说,LORA的信号优势明显,IMIO创智云平台也在基于LORA推相关的智能家庭标准。看好LORA商用的发展。
ZackFu 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:00
LORA在某些具体行业还是有它不可替代的作用,比如说地震勘探行业。它需要长距离10km, 低功耗是因为用电池供电。另外它需要的传输速度不高30kbps就足够了。最主要的是它是自己的局域网络,保密性好。另外,可以把基站放在车,支持移动。它需要的是支持大量的终端节点1万到5万个。希望大家能够提供更多的信息,比如哪家的LORA 模块性能最好,从哪里可以买到可以信赖的gateway等。
张强 核心会员 用户来自于: 北京市
2026-01-11 21:30
我个人认为lora技术不适合运营商,用户的需求长尾而破碎。 也许NB iot能构建统一的运营商物联网,但我个人觉得协议偏复杂,可能很难把联网芯片的成本做到2个美金以下。 我们公司的方向帮客户构建企业级私有物联网络。这是一个高度定制化的ToB生意。 这里是我们的一些实施案例:物联网IOT产品及解决方案简介

关于作者

晓磊 核心会员

这家伙很懒,还没有设置简介

问题动态

发布时间
2026-01-11 22:46
更新时间
2026-01-11 22:46
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