「应用案例」LoRa通信技术

什么是LoRa

LoRa(Long Range) 是 Semtech 在2012年开发出来的一款适合物联网使用的射频IC、其设计理念为低功耗、长距离、低成本、网路简单、易于扩展。

在一般的通信中、通信的距离与功耗成正比、传输距离越远、功耗越高，而LoRa可以实现远距离的低功耗通信，即高穿透性。

LoRa是基于展频跳变技术发展的，因此其频率偏移及容错空间相比同类IC要高得多，同时其灵敏度也更高。

LoRaWAN 网路模型

LoRaWAN 是基于LoRa芯片的通信协议。

LoRaWAN的网络模型如下:

LoRaWAN 的网络模型主要由节点、集中器/网关、网络服务器以及应用服务器组成。节点将感测器的数据通过LoRa发送到集中器/网关；再由集中器/网关通过网络发送到网络服务器；网络服务器对接收到的数据进行解包以确定数据来源；之后网络服务器再将数据传输到对应的应用服务器。

LoRaWAN的网络模型

1.节点

节点可以是各种设备，如烟雾传感器、水表、气表、宠物等。节点通过LoRa通信技术与网关通信，节点可以连接一个或多个网关，其与网关的通信是双向。

2.集中器/网关

网关在整个网络结构中起到透明传输的作用，将节点的数据信息收集，再通过网络发送到网络服务器，因此网关也被称为集中器。网关与服务器之间通过4G/以太网等方式使用TCP/IP 通信。

3.网络服务器

网络服务器是这个结构中的中枢，负责数据处理，并将处理的数据传输至应用服务器。

4.应用服务器

应用服务器由用户自行搭建，数据来源于网络服务器，用来收集各处理数据。

LoRa节点分类

LoRaWAN的网络模型

LoRa节点分类

LoRa应用案例

致力保护野生动物、智能公园方案。

2017年在坦桑尼亚的姆科马齐国家公园、Smark Park团队做了关于野生动物保护的智能公园解决方案。是LoRaWAN物联网智能公园解决方案的一部分，该解决方案已在非洲的几个国家公园推出。犀牛追踪器显示动物在保护区内的位置，为公园的安全人员提供更好的可操作情报。

使用LoRaWAN网络节省成本，节能和长距离连接。将小型传感器直接植入犀牛的角中。智能公园跟踪器每小时更新犀牛的位置几次，详细数据的增加从网络内的传感器传输到观测室，跟踪的项目显示在数字地图上。

公园管理部门使用的其他智能公园应用是通过安装在大门上的基于太阳能LoRaWAN的传感器和安装在车辆上的太阳能跟踪器来监控大门的打开/关闭，以跟踪高风险地区人员和游客的下落。

护林员可以在白天和黑夜的最佳位置与接近的偷猎者相遇。这些信息也为犀牛行为的研究提供了有价值的数据。