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Lora通信从入门到精通

发布时间: 2024-11-03 19:07:52

什么是LoRa？

 LoRa是一种无线技术，从组网方式来看，它和wifi非常的相似，对比wifi， LoRa技术的特点是低功耗和传输距离远，缺点肯定是通信速率低。

调制解调方面，LoRa采用的是扩频通信，我们知道蓝牙采用的调频通信，这部分可以找一下我蓝牙教程里面的笔记。扩频通信实际上是将频率的变化进行了编码，这个后面专门来学习。

 使用LoRa技术的节点功耗有多低？ 

 Lora芯片的静态电流通常小于1uA，接收电流不到5mA（比蓝牙高一点），发射电流（最大功率发射）大概50mA。

我们从应用角度来计算一下这个功耗，看看低到什么程度。
假设一个节点每天发射10次，每次发射1s，接收10次，每次接收1s，每天耗电为550mAs。我们计算成uAh的单位：550/3600 =  152uAh。休眠功耗1uA，也就是一天24uAh。
那么， 一节纽扣电池34mAh的容量，可以工作半年，每天发射和接收数据10次，对大多数物联传感器节点来说都是非常频繁的了，很多应用节点大部分时间都是静伏状态，这意味着，一节AA电池可以供养它一年两年。

 LoRa的传输距离有多远？ 

 wifi只能宅在一个百平方左右的房子里，基本上无法逛街。而对于LoRa来说，它可以越过数栋高楼，飞到几公里外的公园小角。

在空旷的地方，LoRa甚至可以到十公里这外的范围游荡，它比无处不在的移动电话基站的覆盖的范围都要广很多。

先初步认识下Lora的配置参数

  • SF: 扩频因子，这是LoRa的数据构成的方法，SF的取值范围是5到12，可以粗略理解为数据的膨胀率，数字越大数据就胀得越多，传输速率就越慢（因为传输的无用数据增多了，有用数据就传输得慢）。
  • CR：编码速率，CR的参数范围是1到4，LoRa数据传输前进行编码，数据被分成若干组，每组只有4位（4b），然后根据CR参数填入CR位，如果CR是1，就在4b的基础增加1位校验，如果CR是2就增加2位，如此类推。
  • BW: 带宽， 当前LoRa支持的带宽范围是 7.8~500kHz，带宽是数据传输的通道，带宽越大传输速率越快，就比如成水管，水管的管径越大，水流量就大，接满一桶水的速度自然就快很多。
  • NF: 无线电噪声系数（dB），这是杂质，比如自来水，如果有杂质，就需要添加净水器过滤，过滤规格需要多高，就看杂质系数有多大。
  • FREQ: 数据传输的中心频率，LoRa的使用的是Sub-1G ISM频段，FREQ可以设置的范围是150MHz~960MHz，具体设置要看各个国家地区对频带的管制规定（下图所示），当然还要看节点和网关的射频前端是否支持。
  • PR: PreambleLength，前导码长度，设置范围是6~255个码元，前导码——顾名思义，是放在数据包前面的一组特定数据，用来使网关或节点识别是否是LoRa数据的一组标识，通信设备之间，前导码要相同一致才能相互交往。PR数值越大，相对接收机来说会更容易识别和初接收。

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