STM32 高级 物联网通讯之LoRa通讯

目录

LoRa通讯基础知识

常见的3种通讯协议

远距离高速率的传输协议

近距离高速率传输技术

近距离低功耗传输技术

低功耗广域网

采用授权频段技术

非授权频段

LoRa简介

LoRa的特点

远距离

低功耗

安全

标准化

地理定位

移动性

高性能

低成本

LoRa应用

LoRa组网架构

LoRa通讯的几个关键参数

载波频率

发射功率

空中速率

扩频因子（SF）

带宽（BW）

编码率（CR）

同步字（Sync Word）

数据包前导码

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LoRa通讯基础知识

常见的3种通讯协议

远距离高速率的传输协议

典型协议包括蜂窝网络通信技术，如3G、4G、5G相关技术等，这是我们目前移动通信使用的典型技术。

近距离高速率传输技术

Wi-Fi、传统蓝牙等，这些技术传输距离在几十到几百米级别，主要用在家庭环境和日常应用中，使用非常广泛。

近距离低功耗传输技术

传统物联网中ZigBee、RFID（电子标签---射频身份识别---公交卡）、低功耗蓝牙。

上面三类技术大都要求较高的信噪比，对障碍的穿透性较小，无法在复杂环境中实现远距离低功耗传输。

低功耗广域网

LPWAN（Low Power Wide Area Network）指的是低功耗广域网，其特点在于极低功耗、长距离，以及海量连接，适用于物联网万物互联的场景。

LPWAN不只是一种技术，而是代表了一族有着各种形式的低功耗广域网技术，如下图所示。其中LoRa使用的是一种扩频技术，NB-IoT使用的是窄带技术，这是两种有代表性的低功耗广域网技术。

低功耗广域网发展成为了适合大规模物联网应用场景的连接技术。LPWAN兼具短距离无线网络低功耗和蜂窝网络超大覆盖范围的优点，覆盖范围广、通信能耗低。因此对于分布在大范围区域内的低功耗物联网设备来说，LPWAN是最佳的连接选择。

在LPWAN网络中，这些物联网设备可以随意部署或移动，因此LPWAN可以满足智能城市中的诸多应用，如智能化计量、家庭自动化、可穿戴电子、物流、环境监测等。这些应用需要交换数据量少，交换的频率也不高。

LPWAN应用场景包括但不限于智能交通、工厂、农业、采矿等领域。由于LPWAN具有传统的蜂窝网络和传统无线技术所不具备的特点（例如相比于蜂窝网络来说功耗更低，相比于传统无线网覆盖更广），同时由于其独特的设计，使得LPWAN通常能在更低的信噪比(各种干扰信号)下工作，因此能够适合在复杂环境中的联网。

现有的LPWAN技术，按工作频段不同，主要可以分为授权频段（License Band）和非授权频段（Unlicense Band）两类。

采用授权频