LoRa技術(shù)為何能做到低功耗、遠距離、抗干擾等通信優(yōu)勢？LoRa為什么這么“神”？
LoRa是一種線性調(diào)頻擴頻的物聯(lián)網(wǎng)調(diào)制技術(shù)，也叫寬帶現(xiàn)象調(diào)頻（Chirp Modulation）技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的FSK技術(shù)，LoRa在相同的功耗下具有更長的傳輸距離，且抗干擾能力強。
LoRa模塊的應(yīng)用一般都是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，通常都是使用電池供電，并且使用時間也是幾年以上，這就要求LoRa模塊要具有極低的功耗。LoRa模塊低功耗的實現(xiàn)主要由兩方面決定：一方面是無線模塊芯片需要具有低功耗；另一方面是軟件通信協(xié)議也需要具有低功耗。
首先在硬件上LoRa的功耗很低，如SX126X系列熱啟動休眠Sleep模式電流僅為1.2uA，125kHz下接收電流為4.6mA，17dBm功率發(fā)送電流只有58mA。
其次在軟件通信協(xié)議方面，LoRa并沒有像其他無線技術(shù)那樣有著復(fù)雜的通信協(xié)議，數(shù)據(jù)包十分的簡單，無需發(fā)送大量的握手數(shù)據(jù)。為了達到省電的目的，業(yè)界廣泛應(yīng)用周期偵聽（Wake on Radio，WOR）方式，如圖所示：
LoRa芯片周期性地進入接收（RX）模式以偵聽有沒有喚醒前導(dǎo)碼，其他時間處于休眠（Sleep）模式。WOR接收電流如下圖所示，其大部分時間處于休眠模式，只有少部分時間被喚醒處于接收模式，所以其整體功耗很低。如億佰特的E22系列、E32系列l(wèi)ora模塊都具有WOR功能，能很好的做到低功耗需求。
在無線通信中，衡量通信距離的標準是鏈路預(yù)算，鏈路預(yù)算等于發(fā)射功率減去靈敏度。靈敏度是負數(shù)，靈敏度越高負得越多，所以提高鏈路預(yù)算的方法是增大發(fā)射功率和提高靈敏度。但是發(fā)射功率在各個國家和地區(qū)都有著嚴格要求，所以提高通信距離的方法只有提高靈敏度了。而LoRa在BW=125kHz，SF=7的時候靈敏度就已經(jīng)達到了-123dBm；在BW=7.81kHz，SF=12的時候靈敏度到了-149.1dBm。而藍牙的靈敏度在-90dbm左右，ZigBee在-85dBm左右，所以LoRa技術(shù)的傳輸距離相比其他無線通信技術(shù)要遠很多。但LoRa是使用帶寬換取靈敏度，會導(dǎo)致發(fā)送速率很慢，所以LoRa適用于長距離、低速率、小數(shù)據(jù)量的應(yīng)用。（文章推薦：lora擴頻技術(shù)增加無線模塊傳輸距離的技術(shù)研究詳解）
LoRa模塊能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸，除了靈敏度優(yōu)勢外，還有一個非常重要的因素是超強的抗干擾能力。在低于噪聲20dB下LoRa模塊依然可以通信，這是現(xiàn)有傳統(tǒng)通信技術(shù)都不具備的。如下圖：
LoRa可以在噪聲之下20dB正常解調(diào)信號，而FSK理論上需要在噪聲之上8dB才能保證解調(diào)。當通信過程中遇到外界電磁信號干擾時，LoRa可以繼續(xù)穩(wěn)定通信，而傳統(tǒng)的無線技術(shù)則無法通信。所以在一些信道干擾比較嚴重的區(qū)域，客戶都會選擇LoRa技術(shù)作為穩(wěn)定通信的核心技術(shù)。
LoRa調(diào)制技術(shù)之所以有這么強的抗干擾能力，主要是因為Chirp調(diào)試在相干解調(diào)的時候可以把在噪聲之下有用的LoRa信號聚集在一起，而噪聲在相干解調(diào)后還是噪聲。
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