F1: Was ist LoRa?
A1: LoRa ist eine drahtlose Übertragungstechnologie mit großer Reichweite, die auf der Spread-Spectrum-Technologie basiert und eine von mehreren Low-Power-Wide-Area-Network (LPWAN)-Kommunikationstechnologien ist, die von dem amerikanischen Unternehmen Semtech gefördert wird.
Es wird aufgrund seiner großen Reichweite, seines geringen Stromverbrauchs und seiner flexiblen Vernetzung häufig in IoT-Szenarien wie der intelligenten Landwirtschaft und intelligenten Ölfeldern eingesetzt. Zu den gängigen Frequenzbändern gehören 433 MHz, 868 MHz und 2400 MHz, aber die Gesetze und Betreibervorschriften sind von Land zu Land unterschiedlich, sodass auch die verwendeten Frequenzbänder variieren.
F2: Wer ist die LoRa Alliance?
A2: Die LoRa Alliance ist eine 2015 gegründete, gemeinnützige Organisation mehrerer Unternehmen mit über 400 Mitgliedern. Das Ziel der Alliance ist es, die Einführung und Entwicklung der LoRa-Technologie, und trotz seiner relativ schwachen Präsenz gibt es eine Reihe großer Unternehmen, die sich gemeinsam bemühen, auf dem WAN-Markt mit niedrigem Stromverbrauch Fuß zu fassen.
F3: Warum wurde die LoRa Alliance gegründet?
A3: Die LoRa Alliance wurde gegründet, um die Entwicklung und Einführung der LoRa-Technologie zu fördern. Obwohl es sich bei den Mitgliedern um gemeinnützige Organisationen handelt, beteiligen sich die Unternehmen mit dem Ziel, ein Wachstum der kommerziellen Interessen zu erreichen. Diese Technologieförderung geht in der Regel mit kommerziellen Motiven einher, um einen größeren Marktanteil zu erlangen.
Q4: Wie hängt LoRa mit NB-IoT zusammen?
A4: LoRa und NB-IoT sind zwei unterschiedliche Technologien. NB-IoT wurde von der globalen Standardisierungsorganisation 3GPP eingeführt und wird weitgehend von mehreren internationalen Standardisierungsorganisationen unterstützt. Im Gegensatz dazu stützt sich die Einführung von LoRa eher auf die LoRa Alliance und ihre Mitgliedsunternehmen.
Q5: LoRa Technologie Semtech Chipsätze
A5: Semtech stellt Chipsätze für die LoRa-Technologie her und baut diese Chipsätze dann in Produkte ein, die von einem großen Netzwerk von IoT-Partnern angeboten werden. Die LoRa-Technologie bietet eine sehr überzeugende Kombination aus ultralanger Reichweite, geringem Stromverbrauch und sicherer Datenübertragung.
Öffentliche und private Netze, die diese Technologie nutzen, können im Vergleich zu bestehenden Mobilfunknetzen eine größere Abdeckung bieten. Leichterer Zugang zu bestehender Infrastruktur und Lösungen für batteriebetriebene IoT-Anwendungen.
LoRa-Reihe SX1280 SX1278-Z SX1278-L SX1278 Transparent SX1278-Y
Frequenz 2.4G 433MHz 433MHz 433MHz 868MHz
Empfangs-Empfindlichkeit -132dBm 136dBm±1dBm 136dBm±1dBm -148dBm 136dBm±1dBm
Übertragungsentfernung 1-2km 5km 5km 1-3km 4km
Modulationsmethode LoRa Spread Spectrum LoRa Spread Spectrum LoRa Spread Spectrum LoRa Spread Spectrum LoRa Spread Spectrum
Methode der Kommunikation SPI SPI SPI Serienmäßig SPI
Größe 21,8*15,9 mm 15*15mm 15*15mm 34,3*19,9mm 21,2*25mm
Q6: LoRa-Basisnetzarchitektur
A6: Eine Reihe von Endknoten sammelt die zugrundeliegenden Daten, sendet die Daten über (RF-Technologie/LoRaWAN-Technologie) an die Gateway-Basisstation und sendet sie dann über (3g/Ethernet-Kommunikationstechnologie) an den NS (Netzwerkserver), der die Daten dann an das Anwendungsterminal (APP) sendet.
Es ist ersichtlich, dass eine LoRaWAN-Netzwerkarchitektur vier Komponenten enthält: Endgerät, Basisstation, NS (Network Server) und Anwendungsserver. Zwischen der Basisstation und den Endpunkten wird eine sternförmige Netzwerktopologie verwendet, und aufgrund der großen Reichweite von LoRa wird eine Single-Hop-Übertragung zwischen ihnen verwendet.
Im Abschnitt "Terminal" sind 6 typische Anwendungen aufgeführt (Haustierüberwachung, Wasserzähler, Verkaufsautomat, Rauchsensor, Mülleimer, Gasüberwachung). Sie werden feststellen, dass der Endgeräteknoten an mehrere Basisstationen gleichzeitig gesendet werden kann. Die Basisstation übernimmt dann die Weiterleitung der LoRaWAN-Protokolldaten zwischen NS und Terminal, wobei LoRaWAN-Daten über LoRa RF-Übertragung bzw. Tcp/IP übertragen werden.
Q7: Vorteile von LoRa
A7:
1. hohe Empfindlichkeit und geringer Stromverbrauch
Der LoRa-Empfang hat eine hohe Empfindlichkeit und einen geringen Stromverbrauch, und ein Link-Budget von bis zu 136 DBM ermöglicht die Kommunikation über Entfernungen von bis zu 5 Kilometern (umweltrelevant). Aufgrund des geringen Stromverbrauchs wird die Lebensdauer der Batterie erheblich verlängert.
2. Breite Abdeckung
Wenn das Gateway am Standort der bestehenden Mobilfunk-Basisstation installiert wird, beträgt die Sendeleistung 20dBm (100mW). Dann kann in der dicht bebauten Stadt Ring etwa 1 Kilometer abdecken, und in den weniger dichten Vororten, ist die Abdeckung noch breiter.
3. Große Kommunikationsentfernung
Wenn es keine störenden Objekte gibt, kann die Übertragungsreichweite bis zu 8 km betragen.
4. Flexible Vernetzung
Die LoRa-Vernetzung ist sehr flexibel und kann eine Eins-zu-Eins-Vernetzung, eine Eins-zu-Viel-Vernetzung oder eine Sternvernetzung sein. Es kann verschiedene Anwendungsszenarien erfüllen.
Q8: Nachteile von LoRa
A8:
1. Störungen des Spektrums. Die Entwicklungsdynamik von LoRa ist sehr gut, und mit der Zunahme von LoRa-Geräten und dem Netzausbau wird es zu einer gewissen gegenseitigen Beeinflussung der Frequenzen kommen.
2. Die Notwendigkeit, neue Netzwerke aufzubauen. LoRa im Bereitstellungsprozess, die Notwendigkeit, neue Signalsäulen, industrielle Basisstationen und sogar tragbare Heim-Gateways zu bauen.