抗干擾能力強(qiáng)

        LoRa能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，除了靈敏度優(yōu)勢(shì)外，還有一個(gè)非常重要的因素是超強(qiáng)的抗干擾能力。LoRa具有低于噪聲20dB依然可以通信的極限抗干擾技術(shù)，這是現(xiàn)有傳統(tǒng)通信技術(shù)都不具備的。

        如圖1-23所示，LoRa可以在噪聲之下20dB正常解調(diào)信號(hào)，而FSK理論上需要在噪聲之上8dB才能保證解調(diào)。2.1.3小節(jié)中有FSK的信噪比與誤碼率公式。當(dāng)通信過程中遇到外界電磁信號(hào)干擾時(shí)，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(yán)重的區(qū)域，客戶都會(huì)選擇LoRa技術(shù)作為穩(wěn)定通信的核心技術(shù)。

圖1-23      LoRa抗干擾示意圖

        此外，LoRa針對(duì)更強(qiáng)的突發(fā)性的隨機(jī)干擾也有非常好的應(yīng)對(duì)能力。如果面對(duì)突發(fā)長(zhǎng)度< LoRa的符號(hào)長(zhǎng)度或干擾占空比<50%的強(qiáng)干擾源，LoRa依然可以穩(wěn)定解調(diào)，且保證其靈敏度惡化<3dB。

       LoRa調(diào)制之所以有這么強(qiáng)的抗干擾能力，主要是因?yàn)镃hirp調(diào)試在相干解調(diào)的時(shí)候可以把在噪聲之下有用的LoRa信號(hào)聚集在一起，而噪聲在相干解調(diào)后還是噪聲。具體的技術(shù)細(xì)節(jié)在2.2.2節(jié)中會(huì)有詳細(xì)介紹。

3.低功耗

       LoRa技術(shù)最主要的應(yīng)用是物聯(lián)網(wǎng)，而物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于終端設(shè)備的使用壽命的要求非常高，在傳統(tǒng)的電池供電下，許多應(yīng)用都有5年甚至10年的工作壽命要求，電池的壽命直接影響用戶體驗(yàn)，這就要求LoRa技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有超低的功耗。超低功耗的實(shí)現(xiàn)主要由兩方面決定，一方面芯片的硬件要具備低功耗；另一方面應(yīng)用協(xié)議也要具備低功耗。

LoRa調(diào)制具有不依賴于窄帶、重傳、編碼冗余的特點(diǎn)。因此，LoRa調(diào)制是一種非常高效的調(diào)制方式，工作電流非常低，其靜態(tài)電流<1μA；接收電流不到5mA；發(fā)射功率為17dBm時(shí)電流只有45mA。

圖1-24   LoRaWANClassA與NB-IoT的PSM模式對(duì)比

       LoRaWAN協(xié)議是LoRa全球推廣的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，具有輕量級(jí)、智能化的優(yōu)點(diǎn)。LoRaWAN節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)通信簡(jiǎn)單，開銷少；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以根據(jù)信號(hào)質(zhì)量，動(dòng)態(tài)調(diào)整節(jié)點(diǎn)速率和發(fā)射功率，以達(dá)到省電目的。圖1-24所示為L(zhǎng)oRaWAN的一個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送與NB-IoT的一個(gè)數(shù)據(jù)包的發(fā)送對(duì)比示意圖。從圖中可以看出，LoRa的數(shù)據(jù)包非常簡(jiǎn)單，而NB-IoT由于其自身運(yùn)營(yíng)商特性以及從LTE的精簡(jiǎn)協(xié)議的原因，需要發(fā)送和接收大量的握手?jǐn)?shù)據(jù)，即使在發(fā)射功率相同的情況下，由于通信時(shí)間的加長(zhǎng)，NB-IoT的這個(gè)數(shù)據(jù)包的耗電量要到LoRa的3倍。而事實(shí)上NB-IoT的發(fā)射功耗一般比LoRa的發(fā)射功耗大3倍。

       為達(dá)到省電的目的，業(yè)界廣泛應(yīng)用周期偵聽（WakeonRadio，WOR）方式：如圖1-25所示，芯片周期性地進(jìn)入接收（RX）模式以偵聽有沒有喚醒信號(hào)（比如前導(dǎo)），其他時(shí)間處于休眠（Sleep）模式。LoRaWAN的ClassB采用此種方式實(shí)現(xiàn)低功耗和實(shí)時(shí)性兼得。