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從今天開始學(xué)習(xí)LoRa通信！
首先，什么是LoRa？
LoRa是一種無線技術(shù)，從組網(wǎng)方式來看，它和wifi非常的相似，對(duì)比wifi， LoRa技術(shù)的特點(diǎn)是低功耗和傳輸距離遠(yuǎn)，缺點(diǎn)肯定是通信速率低。
調(diào)制解調(diào)方面，LoRa采用的是擴(kuò)頻通信，我們知道藍(lán)牙采用的調(diào)頻通信，這部分可以找一下我藍(lán)牙教程里面的筆記。擴(kuò)頻通信實(shí)際上是將頻率的變化進(jìn)行了編碼，這個(gè)后面專門來學(xué)習(xí)。
使用LoRa技術(shù)的節(jié)點(diǎn)功耗有多低？
Lora芯片的靜態(tài)電流通常小于1uA，接收電流不到5mA（比藍(lán)牙高一點(diǎn)），發(fā)射電流（最大功率發(fā)射）大概50mA。我們從應(yīng)用角度來計(jì)算一下這個(gè)功耗，看看低到什么程度。假設(shè)一個(gè)節(jié)點(diǎn)每天發(fā)射10次，每次發(fā)射1s，接收10次，每次接收1s，每天耗電為550mAs。我們計(jì)算成uAh的單位：550/3600 = ?152uAh。休眠功耗1uA，也就是一天24uAh。
那么， 一節(jié)紐扣電池34mAh的容量，可以工作半年，每天發(fā)射和接收數(shù)據(jù)10次，對(duì)大多數(shù)物聯(lián)傳感器節(jié)點(diǎn)來說都是非常頻繁的了，很多應(yīng)用節(jié)點(diǎn)大部分時(shí)間都是靜伏狀態(tài)，這意味著，一節(jié)AA電池可以供養(yǎng)它一年兩年。
LoRa的傳輸距離有多遠(yuǎn)？
wifi只能宅在一個(gè)百平方左右的房子里，基本上無法逛街。而對(duì)于LoRa來說，它可以越過數(shù)棟高樓，飛到幾公里外的公園小角。在空曠的地方，LoRa甚至可以到十公里這外的范圍游蕩，它比無處不在的移動(dòng)電話基站的覆蓋的范圍都要廣很多。
先初步認(rèn)識(shí)下Lora的配置參數(shù)
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- SF:
擴(kuò)頻因子，這是LoRa的數(shù)據(jù)構(gòu)成的方法，SF的取值范圍是5到12，可以粗略理解為數(shù)據(jù)的膨脹率，數(shù)字越大數(shù)據(jù)就脹得越多，傳輸速率就越慢（因?yàn)閭鬏數(shù)臒o用數(shù)據(jù)增多了，有用數(shù)據(jù)就傳輸?shù)寐?。CR：編碼速率，CR的參數(shù)范圍是1到4，LoRa數(shù)據(jù)傳輸前進(jìn)行編碼，數(shù)據(jù)被分成若干組，每組只有4位（4b），然后根據(jù)CR參數(shù)填入CR位，如果CR是1，就在4b的基礎(chǔ)增加1位校驗(yàn)，如果CR是2就增加2位，如此類推。BW: 帶寬， 當(dāng)前LoRa支持的帶寬范圍是
7.8~500kHz，帶寬是數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ?，帶寬越大傳輸速率越快，就比如成水管，水管的管徑越大，水流量就大，接滿一桶水的速度自然就快很多。NF: 無線電噪聲系數(shù)（dB），這是雜質(zhì)，比如自來水，如果有雜質(zhì)，就需要添加凈水器過濾，過濾規(guī)格需要多高，就看雜質(zhì)系數(shù)有多大。FREQ: 數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹行念l率，LoRa的使用的是
Sub-1G ISM頻段，F(xiàn)REQ可以設(shè)置的范圍是150MHz~960MHz，具體設(shè)置要看各個(gè)國家地區(qū)對(duì)頻帶的管制規(guī)定（下圖所示），當(dāng)然還要看節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)的射頻前端是否支持。
PR: PreambleLength，前導(dǎo)碼長度，設(shè)置范圍是6~255個(gè)碼元，前導(dǎo)碼——顧名思義，是放在數(shù)據(jù)包前面的一組特定數(shù)據(jù)，用來使網(wǎng)關(guān)或節(jié)點(diǎn)識(shí)別是否是LoRa數(shù)據(jù)的一組標(biāo)識(shí)，通信設(shè)備之間，前導(dǎo)碼要相同一致才能相互交往。PR數(shù)值越大，相對(duì)接收機(jī)來說會(huì)更容易識(shí)別和初接收。
接下來關(guān)于LoRa的學(xué)習(xí)中，我將逐一把擴(kuò)頻通信原理，擴(kuò)頻因子，編碼速率等一一展開。
