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物联网LoRa技术及其适配天线

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CIOT   发表于 2021-11-16 13:05:03   查看: 285 帖子
LoRa是"Long Rang" 的意思,是一种低功耗长距离无线通信技术,主要面向物联网(IoT)或M2M等应用,是低功耗广域网(LPWAN)一种重要的无线技术。下文将主要围绕LoRa无线技术以及适配天线的简要解析,来探究物联网的整体基调和方向。
一、LoRa技术的特点
虽然LoRa已经十多年前就已提出,作为物联网的重要技术之一,在竞争对手如NB-IoT的对比下,仍然还具有一定的参考和借鉴意义。其特点也非常丰富。

  • 传输距离:城镇可达 2-5 Km , 郊区可达 15 Km ;
  • 工作频率:ISM 频段包括 433、868、915 MH 等;
  • 标准:IEEE 802.15.4g;
  • 容量:一个 LoRa 网关可以连接上千上万个 LoRa 节点;
  • 电池寿命:长达 10 年;
  • 安全:AES128 加密;
  • 传输速率:几百到几十 Kbps,速率越低传输距离越长。
二、LoRa技术的探究
LPWAN、LoRa、LoRaWAN,我们先搞清楚。LPWAN的主要技术代表包括LoRa技术、NB-IOT技术、Sigfox技术等,而LoRa技术又包含LoRaWAN协议和LoRa协议。
LoRa技术的两个协议也同样很容易搞混。LoRaWAN指的是MAC层的组网协议,而LoRa只是一个物理层的协议。
LoRa 是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。LoRa网络主要由终端(可内置LoRa模块)、网关(或称基站)、Server和云四部分组成。应用数据可双向传输。
LoRaWAN是一个开放标准,它定义了基于LoRa芯片的LPWAN技术的通信协议。 LoRaWAN在数据链路层定义媒体访问控制(MAC),由LoRa联盟维护。
在最基本的层面上,像LoRaWAN这样的无线协议相当简单。LoRaWAN是一种星型或星型对星型拓扑结构,因为在保持电池电量并增加通信范围方面的优势,所以普遍认为它比网状网络更好。 具体而言,星型拓扑通过网关将消息中继到中央服务器,每个末端节点将数据传输到多个网关。然后网关将数据转发到网络服务器,在网络服务器上执行冗余检测,安全检查和消息调度。
↓ 具体对比可看下面的表格:

物联网LoRa技术及其适配天线-1.jpg

三、适配LoRa技术的天线

物联网LoRa技术及其适配天线-2.jpg


  • 吸顶DAS天线,698~960/1710~2700MHz
专门为DAS(分布式天线系统)设计,用于在整个建筑物或区域内分发蜂窝和WiFi信号。这种全向天线的多波段设计消除了为每个频率购买不同天线的需要。

物联网LoRa技术及其适配天线-3.jpg


  • 900MHz 3dBi全向天线
作为一款轻质、低剖面、高性能全向天线,它具有一个完整的N-母型连接器,并包括一个桅杆安装套件,采用了直径为20毫米的白色抗紫外线玻璃纤维天线罩,经久耐用。此外,这些天线设计有一个密封铝端盖,并包括在铝基地排水孔,以帮助防止水冷凝,确保天线正常运行。

物联网LoRa技术及其适配天线-4.jpg


  • 900MHz 14dBi加固型八木天线,反极性SMA插头连接器
高性能八木天线结合了高增益和宽30°波束宽度。该天线采用重型铝制吊杆和实心铝制元件。坚实的铝安装板和两个不锈钢V型螺栓,保障稳固,并且它带有反极性SMA插头连接器。
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