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LoRaWAN协议:您需要知道的一切
LoRaWAN是一种基于LoRa（Long Range）调制技术的低功耗广域网协议，专为物联网设备之间的长距离、低功耗通信而设计。以下是关于LoRaWAN协议的详细解析。LoRaWAN协议概述 LoRaWAN协议的核心在于其独特的调制技术——扩频技术。
什么是LoRa?跟LoRaWAN有什么区别?LoRa网关工作原理
LoRa是一种长距离低功耗的调制技术，而LoRaWAN是建立在LoRa技术基础上的通信协议。以下是关于LoRa、LoRaWAN以及LoRa网关工作原理的详细解释：LoRa与LoRaWAN的区别 LoRa：LoRa（Long Range）是一种调制技术，它主要用于实现长距离、低功耗的无线通信。
性质不同：LoRa是一种调制方式，用于实现无线通信的调制和解调；而LoRaWAN是一个通讯协议，它规定了基于LoRa调制方式的无线通信的具体标准和程序。应用层次不同：LoRa技术主要应用于物理层和数据链路层的调制和解调；而LoRaWAN则涵盖了从物理层到网络层、应用层的完整通信协议栈。
LoRa，即远距离无线电（Long Range Radio），是由semtech公司创建的低功耗局域网无线标准。LoRa网关作为LoRa网络中的核心设备，负责数据的接收和转发。它能够在低功耗的条件下实现远距离通信，相比传统的无线射频通信，LoRa在同样的功耗下传播距离扩大了3-5倍。
LoRa和LoRaWAN的区别LoRa：物理层调制方式，即“无线电信号怎么变成数据”的那一层。LoRaWAN：通信协议，定义了数据包格式、加密方式、网络架构等。打个比方，LoRa是发音方法，而LoRaWAN是说话的语法规则。本文重点讲解LoRa的物理层原理。
LoRa是物理层传输技术，其典型特点是距离远、功耗低、速率相对较低。使用LoRa技术需要将自己业务的bit输入或读出，而更上层的协议和业务则需要自己定义。相比之下，LoRaWAN是在LoRa物理层传输技术基础之上的以MAC层为主的一套协议标准。
LoRaWAN是基于LoRa调制技术的MAC层协议，通常采用星型拓扑结构。它提供了8个信道和6个扩频因子（SF7-12）。LoRaWAN网络结构：终端设备（End Devices， EDs）：各类用户设备、传感器。网关（Gateways， GWs）：充当网络服务器与终端设备之间的“中继站”，接收并转发来自网络服务器、终端设备的信号。
什么是NB-IoT与LoRaWAN通信协议?
NB-IoT与LoRaWAN是两种主流的低功耗广域网（LPWAN）通信协议，均用于物联网设备远距离、低功耗的数据传输，但二者在频段使用、网络架构、功耗、安全性及适用场景上存在显著差异。具体如下：技术定位与标准归属NB-IoT（窄带物联网）由3GPP标准组织制定，属于许可频谱协议，需通过移动运营商网络部署。
NB-IoT：运营在授权频段，这是官方认可并授权使用的频段，普通用户无法在此频段内发送信号。国内三大运营商（电信、移动、联通）均涉足NB-IoT领域，并有华为等企业的积极参与推广。
NB-IoT与LoRa被业内广泛视为相互竞争的技术，是近来 国内窄带物联网协议的两大主流核心技术。LoRa与NB-IoT将在很长一段时间里并行存在，双方是一种互补关系，都具有五大特点，包括低功耗、高效益、长距离、易部署以及高安全。
频段、服务质量和成本。LoRa工作在1Ghz以下的非授权频段，在应用时不需要额外付费，NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的，是需要收费的。电池寿命。关于电池寿命方面有两个重要的因素要考虑，节点的电流消耗以及协议内容。
谈谈LoRa与LoRaWAN
LoRa是物理层传输技术，其典型特点是距离远、功耗低、速率相对较低。使用LoRa技术需要将自己业务的bit输入或读出，而更上层的协议和业务则需要自己定义。相比之下，LoRaWAN是在LoRa物理层传输技术基础之上的以MAC层为主的一套协议标准。
LoRa与LoRaWAN的区别 LoRa：LoRa（Long Range）是一种调制技术，它主要用于实现长距离、低功耗的无线通信。LoRa技术通过优化调制方案和信道编码，实现了优秀的信号穿透能力和抗干扰能力，使得在开阔地带下可以实现数公里乃至数十公里的通信范围。
LoRa与LoRaWAN的区别：性质不同：LoRa是一种调制方式，用于实现无线通信的调制和解调；而LoRaWAN是一个通讯协议，它规定了基于LoRa调制方式的无线通信的具体标准和程序。应用层次不同：LoRa技术主要应用于物理层和数据链路层的调制和解调；而LoRaWAN则涵盖了从物理层到网络层、应用层的完整通信协议栈。
LoRa与LoRaWAN是物联网（IoT）领域中的关键技术，尤其在低功率广域网（LPWAN）方面表现出色。本文将对LoRa技术（物理层调制技术）和LoRaWAN（MAC层协议）进行简要介绍。LoRa技术简介 LoRa，即Long Range的缩写，代表远距离通信。它是一种基于线性调频扩频（Chirp Spread Spectrum， CSS）的调制技术。
Lora如何组网?有哪些简单的Lora组网协议?
〖壹〗、 在物联网（IoT）系统中，Lora作为一种低功耗广域网（LPWAN）技术，广泛应用于远程通信和传感器网络中。Lora的组网方式主要有两种：星型组网和Mesh组网。星型组网 特点：星型组网是最常用且开发简单的组网方式。在这种组网方式中，所有的终端设备（如传感器、探测器等）都与一个中心网关进行通信。
〖贰〗、 Lora组网方式 星状组网星状组网由中心节点（网关）和终端节点组成。中心节点相当于数据的处理中心，而终端节点则相当于各种探测器配件，如遥控器、无线门磁、烟感、燃气探测器等。组网步骤：确保参数一致：中心节点和终端节点都要支持Lora通讯，且通讯参数（包括频率、数据速率、射频因子等）必须一致。
〖叁〗、 Lora如何组网？最常见的局域网组网方式是星状组网。星状组网由中心节点和终端节点组成。中心节点是数据处理中心，终端节点相当于探测器配件、遥控器、无线门磁、烟感、燃气探测器等。星状组网的步骤如下： 中心节点和终端节点都需支持Lora通讯，且通讯参数一致，包括频率、数据速率、射频因子等。
〖肆〗、 LoRa常见的组网方式包括形状组网和星状组网：形状组网：一种常见的局域网组网方式。星状组网：由中心节点和终端节点组成。中心节点相当于一个网关，也是数据的处理中心；终端节点则相当于探测器配件，如遥控器、无线门磁、烟感、燃气探测器等。
〖伍〗、 FMS组网方案作为LoRa技术的一种重要应用，通过主从网关与低功耗节点的配合，实现了高效稳定的网络通信。该方案具有网络搭建简单、网络管理便捷、通信安全可靠、数据传输稳定等优点，特别适用于智能家居、智能医疗、家庭影音、会议系统、影楼、剧院、教育等多种行业领域。
〖陆〗、 局域网内多网关组网 局域网内多网关组网是指主网关和组网网关位于同一个局域网内，相互可通过IP地址直接访问的情况。这种方式的特点包括：网络配置简单：由于所有网关都在同一个局域网内，因此网络配置相对简单，无需复杂的路由设置。
为什么不建议用lora
〖壹〗、 此外，LoRa通信存在较大延迟，因为它需要多次信号转发，这可能不适合实时响应的应用。 LoRa的通信质量也受环境因素影响显著，如建筑物、电线和大气条件都可能干扰其信号。 最后，由于LoRa传输距离远且功率低，它更容易遭受各种攻击，如对通信机的攻击、中继攻击和信号干扰攻击。
〖贰〗、 不建议使用LoRa的主要原因有以下几点：通信速率有限：LoRa的最大通信速率仅为5kbps，远低于WIFI、蓝牙和Zigbee等常见通信协议的速率。在需要高速数据传输的场合中，LoRa无法满足需求。存在较大的延迟：由于LoRa信号在传输过程中需要经过多次转发，因此存在较大的延迟。
〖叁〗、 总之，尽管LoRa在某些情况下可能是一种有效的通信协议，但在其他情况下，不建议使用它，因为它的通信速率较慢，存在延迟和可靠性问题，并且容易受到多种攻击的影响。
〖肆〗、 但LoRa的劣势在于传输速率较低，且非授权频谱可能面临干扰风险，大规模商用需自行维护网络基础设施。技术选型的关键考量 覆盖需求：NB-IoT在已有蜂窝网络覆盖的区域更可靠；LoRa则适合运营商网络薄弱的地区，或需要自定义网络的场景。
〖伍〗、 第二，电池供电寿命。LoRa模块在处理干扰、网络重迭、可伸缩性等方面具有独特的特性，但却不能提供像蜂窝协议一样的服务质量。NB-IoT出于对服务质量的考虑，不能提供类似LoRa一样的电池寿命。第三，设备成本。对终端节点来说，LoRa协议比NB-IoT更简单，更容易开发并且对于微处理器的适用和兼容性更好。
〖陆〗、 频段、服务质量和成本。LoRa工作在1Ghz以下的非授权频段，在应用时不需要额外付费，NB-IoT和蜂窝通信使用1GHz以下的频段是授权的，是需要收费的。电池寿命。关于电池寿命方面有两个重要的因素要考虑，节点的电流消耗以及协议内容。
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