一文快速入门LoRa开发

LoRa是一个比较小众的东西，但是随着近几年的发展逐渐成为低功耗物联网的典型代表，通过本文章快速了解LoRa开发。

1、LoRa是什么？

LoRa是一种无线调制方式，特点就是低功耗、远距离；可以类比fsk调制方式，典型的设备nrf24l01、si4463等。

2、LoRa的运行频段？

LoRa芯片运行在Sub-G（就是低于1GHz的）和2.4G频段的。一般运行在ISM频段，就是免授权频段。2.4G是全球通用的ISM频段，Sub-G频段的ISM频段各个国家有所不同。

当然如果运行在授权频段，就需要向当地的无线电管理部门获得授权。

3、LoRa的组网方式？

分两大类私有协议和标准LoRaWAN、以及类LoRaWAN。

私有协议：自定义的协议，各家基本都不同；一个很明显的缺点，各家产品不能互联。

标准LoRaWAN：是由LoRa联盟制定的协议；优点是在全世界范围内使用，不同厂家的设备可以互联。

类LoRaWAN：是由国内一些大的厂商在LoRaWAN的基础上改造的协议，典型的有阿里的LinkWAN协议，中兴的CLAA等。缺点是只在中国范围内使用。

4、LoRa芯片有哪些？

（1）节点芯片

SX1261、SX1262、SX1272、SX1276、SX1278等以上都是semtch出的芯片，开发需要外接mcu或者mpu；区别就是芯片支持的频率范围、最大发射功率不一样，比如SX1276支持的范围是137 - 1020 MHz，SX1278支持的范围只有137 - 525 MHz。

目前还有一种，通过购买LoRa IP后封装的芯片，典型的有ASR650x系列，这种里面集成了mcu，不需要外接mcu，可以直接开发。还有群登科技等其他厂商类似的SIP封装的芯片。

（2）网关芯片

SX1301、SX1302、SX1308，这个就只有Semtech能生产。

5、LoRaWAN是什么？

通俗的理解：就是一套软件协议，可以类比网络协议TCPIP。

官方的解释：LoRaWAN™定义了LoRa物理层在支持远程通信链路时的网络通信协议和系统架构。协议和网络架构在最大程度上决定了一个节点的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性和网络所服务的各种应用程序。

6、LoRaWAN的网络架构？

可以看出标准LoRaWAN的架构主要分4部分，End Nodes(节点/终端)、Concentrator/Gateway(集中器/网关)、Network Server(网络服务器)、Application Server(应用服务器)。

嵌入式开发通常主要的工作在End Nodes和Concentrator/Gateway；节点芯片用于End Nodes、网关芯片用于Concentrator/Gateway。

7、如何开发LoRa？

LoRa节点芯片本身只是一个spi接口的射频芯片，理论上能接spi外设的mcu或者mpu都可以开发，但是最好选择低功耗系列。如果要开发符合标准LoRaWAN的End Nodes，flash应该不小于128KB、ram不小于8KB的主控。不过，自己可以优化库函数，缩小代码量。

8、LoRa开发资料？

升特：LoRa射频芯片提供商

https://www.semtech.com/

LoRa联盟：LoRaWAN规范的制定组织

https://www.lora-alliance.org/

升特在github上面的开源代码以及设计

https://github.com/Lora-net

开源的LoRa Server

https://www.loraserver.io/

俗称TTN:LoRa论坛、免费的LoRa Server

https://www.thethingsnetwork.org/

LoRa服务器

https://www.loriot.io/

LoRa服务器

https://github.com/gotthardp/lorawan-server

sx1276参考设计、bom、软件、硬件设计资料

https://www.semtech.com/products/wireless-rf/lora-transceivers/sx1276

ASR650x系列sip封装的LoRa芯片：

http://www.asrmicro.com/asrweb/products/html/product2_1.html

Github上其他与LoRa相关的资料：

https://github.com/RIOT-OS/RIOT/tree/master/pkg/semtech-loramac

https://github.com/TheThingsnetwork/