LoRa無線技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)匯總

LoRa是一種低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，它以其獨(dú)特的 Chirp Spread Spectrum調(diào)制技術(shù)為核心，在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域占據(jù)了重要地位。其優(yōu)缺點(diǎn)非常鮮明，適用于特定的應(yīng)用場(chǎng)景。

一、LoRa技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1. 超遠(yuǎn)傳輸距離

-在視距空曠環(huán)境下，通信距離可達(dá) 5公里以上至 15公里甚至更遠(yuǎn)。這使得它非常適合大范圍、分散式的物聯(lián)網(wǎng)部署，如智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。

2. 極低的功耗

-基于LoRa的終端設(shè)備大部分時(shí)間處于休眠狀態(tài)，僅在需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才喚醒工作，功耗極低。

-一節(jié)電池通常可以支持設(shè)備工作 數(shù)年甚至十年 ，這對(duì)于部署在偏遠(yuǎn)地區(qū)或不易更換電池的設(shè)備來說至關(guān)重要。

3. 強(qiáng)大的抗干擾能力

-采用擴(kuò)頻技術(shù)，信號(hào)低于噪聲floor也能被正確解析，具有很強(qiáng)的抗同頻干擾能力和多徑衰落能力。

-在復(fù)雜城市環(huán)境或有一定遮擋的條件下，依然能保持穩(wěn)定的通信連接。

4. 高容量

-一個(gè)LoRaWAN網(wǎng)關(guān)可以同時(shí)連接數(shù)千個(gè)終端設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是星形的，非常適合海量傳感器節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用場(chǎng)景。

5. 部署靈活，成本較低

-網(wǎng)絡(luò)部署成本低：可基于現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)部署，也可由企業(yè)自建私有網(wǎng)絡(luò)，無需支付持續(xù)的流量費(fèi)用。

-模塊成本適中：LoRa芯片和模塊的采購成本相對(duì)較低，且技術(shù)成熟，生態(tài)系統(tǒng)完善。

6. 支持定位功能

-無需GPS，通過多個(gè)網(wǎng)關(guān)接收到的信號(hào)強(qiáng)度或到達(dá)時(shí)間差即可實(shí)現(xiàn)粗略的定位，雖然精度不如GPS，但功耗極低，適用于對(duì)精度要求不高的資產(chǎn)追蹤場(chǎng)景。

二、LoRa技術(shù)的缺點(diǎn)

1. 低數(shù)據(jù)傳輸速率

-這是為了換取遠(yuǎn)距離和低功耗所做的最大妥協(xié)。LoRa的傳輸速率通常在 0.3 kbps 到 50 kbps 之間。

-完全不適用于傳輸語音、視頻或任何需要高帶寬的應(yīng)用，僅能用于傳輸少量、非頻繁的傳感器數(shù)據(jù)。

2. 有限的通信頻段與法規(guī)限制

-LoRa主要工作在非授權(quán)頻段，全球通用的 868MHz、915MHz，中國的 470-510MHz。這些頻段任何人都可以使用，因此容易造成相互干擾。

-不同國家和地區(qū)的頻段和射頻法規(guī)不同，需要在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行合規(guī)性考量。

3. 網(wǎng)絡(luò)延遲不確定

-由于采用ALOHA式的隨機(jī)接入方式和可能的占空比限制，數(shù)據(jù)發(fā)送可能會(huì)有不可預(yù)測(cè)的延遲。不適合需要實(shí)時(shí)、確定性響應(yīng)的控制類應(yīng)用。

4. 自建網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性

-如果選擇自建私有LoRa網(wǎng)絡(luò)，需要用戶自行規(guī)劃、部署和維護(hù)網(wǎng)關(guān)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這帶來了額外的技術(shù)挑戰(zhàn)和運(yùn)維成本。

5. 與LoRaWAN的關(guān)系

-需要區(qū)分 LoRa 物理層技術(shù)和 LoRaWAN MAC層協(xié)議。上述很多優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)是由LoRaWAN協(xié)議決定的。雖然它們通常一起使用，但理論上LoRa也可以用于其他協(xié)議。

總結(jié)與適用場(chǎng)景

LoRa技術(shù)最適合的應(yīng)用場(chǎng)景是：

-智慧城市：智能停車、智能路燈、垃圾桶狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

-智慧農(nóng)業(yè)：土壤墑情監(jiān)測(cè)、氣象站、牲畜追蹤。

-環(huán)境監(jiān)測(cè)：山體滑坡監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。

-供應(yīng)鏈與物流：資產(chǎn)追蹤、倉庫貨品管理。

-智能表計(jì)：遠(yuǎn)傳水表、氣表(是目前最大的應(yīng)用領(lǐng)域之一)。

簡(jiǎn)單來說，LoRa技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于：在需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很小、對(duì)功耗和成本極其敏感、且設(shè)備分布范圍很廣的場(chǎng)景下，它是近乎完美的解決方案。反之，如果需要傳輸大數(shù)據(jù)量或要求高實(shí)時(shí)性，則應(yīng)選擇其他技術(shù)(如 4G/5G, Wi-Fi等)。