Lora協議標準是一種用于低功耗廣域網(LPWAN)的通信協議。LoRa(Long Range)技術是Semtech公司開發(fā)的一種低功耗的長距離無線通信技術,而LoRaWAN(LoRa Wide Area Network)則是一種基于LoRa技術的通信協議,用于構建廣域網網絡。
LoRaWAN由LoRa聯盟開發(fā),該聯盟成立于2015年,擁有500多個成員,包括物聯網產品和服務提供商、制造商和電信企業(yè)。
LoRaWAN于2009年由格勒諾布爾企業(yè)Cycléo的創(chuàng)始人開發(fā),該企業(yè)于2012年被Semtech收購。三年后,Semtech成立了LoRa聯盟,這是一個行業(yè)協會,目前擁有500多個成員,包括物聯網產品和服務提供商、制造商和電信企業(yè)。Semtech正是通過這個生態(tài)系統(tǒng)來推廣協議并在全球范圍內開發(fā)其用途。
此外,LoRaWAN是一種介質訪問控制(MAC)層協議,于2021年成為國際電信聯盟(ITU)官方認可的低功耗廣域網(LPWAN)標準。
LoRa協議標準定義了LoRaWAN網絡的物理層(PHY)和媒體訪問控制層(MAC)的規(guī)范。LoRa物理層采用了擴頻技術,通過在時間上和頻率上擴展信號,從而實現了長距離、低功耗的通信。LoRaWAN MAC層則負責管理網絡連接、數據傳輸和安全性等功能。
LoRaWAN協議標準采用了星型網絡拓撲結構,其中設備(稱為終端節(jié)點或節(jié)點)和網絡服務器之間通過網關進行通信。終端節(jié)點通過LoRa無線模塊將數據發(fā)送到附近的網關,然后網關將數據轉發(fā)給網絡服務器。網絡服務器負責處理和存儲傳感器數據,并提供數據傳輸、設備管理和安全等服務。
LoRaWAN協議標準支持多種不同類型的應用場景,包括智能城市、農業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、物流和環(huán)境監(jiān)測等。它具有較大的覆蓋范圍和低功耗特性,可以在遠程、低功耗、低速率的應用中提供可靠的通信連接。
LoRaWAN還提供了多層次的安全性,包括終端節(jié)點身份驗證、數據加密和消息完整性保護等。這些安全機制確保了終端節(jié)點和網絡之間的安全通信,防止數據被篡改或竊取。
LoRaWAN技術的特點之一是其長距離傳輸能力。LoRaWAN設備采用了低頻段的無線信號傳輸,使其能夠在開放環(huán)境中實現通信距離長達數公里。這種特性使得LoRaWAN在廣域物聯網應用中非常有價值,例如智能城市、農業(yè)監(jiān)測、智能園林等。此外,LoRaWAN還采用了可選的附加功率放大器,進一步提高了通信距離。
LoRaWAN技術的第二個特點是其低功耗。物聯網設備通常需要長時間運行,因此低功耗是非常重要的。LoRaWAN設備的低功耗設計使其能夠在電池供電下運行多年,從而降低了維護成本。此外,LoRaWAN還支持設備的睡眠模式,只在需要時才喚醒設備,進一步延長了電池壽命。
LoRaWAN的第三個特點是其寬覆蓋范圍。LoRaWAN基站能夠覆蓋很大的范圍,單個基站可以覆蓋數十平方公里的區(qū)域。這使得LoRaWAN在農村地區(qū)和偏遠地區(qū)等信號覆蓋不足的地方非常有用。此外,LoRaWAN還支持多跳網絡配置,進一步擴大了網絡覆蓋范圍。
LoRaWAN還具有安全性和可擴展性。LoRaWAN采用了AES-128位加密算法,以確保通信的安全性。此外,LoRaWAN還支持多種業(yè)務模式,如ABP(Activation By Personalization)和OTAA(Over The Air Activation),靈活適應不同的應用場景。
總結而言,Lora協議標準是一種用于低功耗廣域網的通信協議,它基于LoRa技術實現了長距離、低功耗的通信特性,并提供了多層次的安全機制。這使得Lora在各種不同的應用場景中被廣泛采用。