新興物聯網技術

謝珊

摘 ?要：近年來，隨著互聯網信息技術和通信網絡的快速發展，物聯網技術作為一種新興的技術得到了快速的發展，相關物聯網產業的規模也在不斷擴大。在工業化和智能化發展的背景下，為了滿足社會生產生活快節奏發展的相關需求，物聯網技術在多個領域得到了較為廣泛的應用。但是在物聯網產業快速發展的背后也存在著較多的問題，包括其中通信技術的設計原先只是為了滿足人與人之間的通信，而物聯網通信相關的需求得不到有效滿足。LoRa作為一種基于擴頻技術的新興無線通信技術，具有較低功耗、廣域覆蓋等特點，能夠有效滿足當今物聯網進行大規模部署的相關需求。該文對LoRa技術進行了相應的概述，分析了LoRa的關鍵技術，探討了LoRa物聯網技術的應用。

關鍵詞：物聯網 ?LoRa ?關鍵技術 ?應用

中圖分類號：TN929 ? 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）10（c）-0031-02

在社會經濟不斷發展的情況下，互聯網信息技術和通信技術也是發展迅速，傳統的通信網絡逐漸升級形成人與人、人與物、物與物相互連接的物聯網。新技術的出現往往會帶動相關產業的迅速發展，物聯網技術的應用使得我國物聯網相關產業得到了飛速發展，產生的經濟價值也在不斷增長，雖然物聯網具有良好的發展前景，但是仍然存在一些物聯網設備的連接等問題，而且簡單設備已經不能夠有效滿足當今社會人們生產生活的需求，人們對物聯網的重視程度越來越高。隨著LoRa物聯網技術的開發和應用，物聯網產業會得到進一步的發展，該技術作為一種基于擴頻技術的無線通信技術，具有較多的優點，比如較低的能耗、較廣的覆蓋范圍等，其能夠有效支持物聯網進行大規模的部署。該文對LoRa物聯網技術進行了相應的分析，探討了其在一些領域中的應用。

1 ?LoRa技術的特點分析

1.1 較廣的通信范圍

LoRa技術能夠實現長距離的通信功能，在線性調頻擴頻調制的支持下，其展現出低功耗的特點，從而能夠有效增加通信的距離，對于單個網關或者基站而言，LoRa技術的應用，它可以覆蓋很廣的范圍，但同時覆蓋范圍也會受到周邊環境或者障礙物的影響。傳統的藍牙、WiFi等使用的短距離無線通信技術，雖然具有較低的安裝成本、較為成熟的維護技術以及較高的傳輸效率，但LoRa技術與之進行比較，具有更強的傳輸距離和穿透力，更加適合于未來物聯網的發展需求。LoRa物聯網技術在應用的過程中，其輻射信號在沒有任何障礙物的影響下能夠覆蓋5～10km的范圍，即使是在建筑物比較密集的城市中，該技術的輻射信號也能夠達到500～1000m的范圍。

1.2 較低的成本

與其他標準化通信技術相比較，LoRa物聯網技術具有可以免牌照的頻段，基礎設施的建造成本也較低。對于基于NB-Lot的蜂窩物聯網而言，雖然其也具有較遠的傳輸距離，但是在信號傳輸的過程中會消耗大量的能量，基站的部署也離不開相關運營商的支持，在沒有信號的區域還需要安裝相應的中繼裝置來加強信號的強度，LoRa技術與之相比，其本身具有較強的傳輸信號穿透力，這就不需要建設過多的基站，大大降低了基站建造的成本，而且在運營的過程中也會大量減少費用的支出。

1.3 較強的抗干擾性和較大的網絡容量

對于LoRa技術而言，本身具有較高的接收靈敏度和較強的信噪比，在跳頻技術的支持下能夠利用偽隨機碼序列進行頻移鍵控，使得載波頻率不斷地跳變進而對頻譜進行擴展，這樣就能夠有效防止定頻的干擾。對于使用不同擴頻序列的無線終端而言，在相同的頻率下進行信號的發送也不會產生互相的干擾，同時使用的網關或者集中器能夠對多個節點的數據進行并行接收和處理，這有效擴展了系統的容量。

2 ?LoRa的關鍵技術分析

在物聯網應用的無線技術中，LoRa技術具有低功耗、覆蓋距離廣等特點，因此得到了較為廣泛的應用。該技術的應用特點能夠有效降低運營的成本，并且提高物聯網設備的使用壽命，還能夠實現大規模的低成本的網絡部署，在管理上也十分的方便。

2.1 LoRa技術無線終端節點的通信特點

LoRa終端節點使用的是遠程調制解調器，該設備能夠實現超遠距離的擴頻通信，并且具有較強的抗干擾性，可以在最大限度上降低電流的消耗。終端節點最主要的目的是網絡的覆蓋，通過應用LoRa調制技術，能夠得到較高的靈敏度，保證遠距離的傳輸和傳輸的可靠性。LoRa技術通信距離的增加不是依靠發射功率的提升，其具有較低的發射功率，LoRa技術具有較低的發射頻率，較長的信號波長，在傳播的過程中能夠保持一定的穩定性，LoRa技術使用的擴頻技術，使信號具有較強的抗衰落能力，所以不需要較高的發射功率，這也正是物聯網發展中所需要的。

2.2 LoRa通信協議

LoRa通信協議是一種基于ALOHA的協議，LoRa終端節點在不同的應用場景下，能夠調整休眠的時間。在接收到上行鏈路的請求時，終端節點會進入激活狀態，并開始與網管進行數據的交互，實現上行數據的發送，同樣對于下行數據而言，在節點進入激活狀態時會完成下行數據的接受和發送。在完成上行或者下行的數據發送之后，終端節點會再次進入相應的休眠狀態，從而能夠減少不必要的能耗，提高終端節點的使用壽命。

3 ?LoRa物聯網技術的應用分析

3.1 應用于物品追蹤領域

在物品追蹤領域應用LoRa技術，能夠有效降低該領域的運營成本，并提高終端的電池續航能力。相關企業根據地理位置的要求將網絡部署到相關地點，使用LoRa技術可以實現快捷的部署。比如，在運送物品的過程中，可以在倉庫、物流網覆蓋的區域或者卡車上安裝相應的LoRa網關，就能夠子網絡上追蹤到物品的蹤跡。在當前普遍應用的共享單車中，其定位的實現就是采用了LoRa技術和無線射頻技術，經過相應的授權來實現完整的網絡連接。

3.2 應用于智能停車場領域

當前許多大城市都面臨著停車難的問題，這時候應用LoRa技術進行相關物聯網的部署，結合城市車輛停放的實際情況和模式，構建智能化的城市停車模式。通過在停車區安裝相應的地磁車輛監測裝置，借助LoRa物聯網技術將車輛的信息傳入到系統中，在系統網絡中進行車輛停車信息的整合和調整，用戶通過使用相應的APP就可以查看車輛附近的停車信息，從而方便城市的流暢運行。

3.3 應用于智能建筑

在建筑中安裝相應的傳感器，定時將監測到的信息上傳到相應的網絡系統中，方便管理員進行監管和維護。通過使用LoRa技術連接相應的門禁終端，能夠實現對門禁系統的實時控制，并掌握同行人員的信息，從而增強小區的安全性。應用LoRa技術與智能照明開關相連接，可以靈活地進行智能管控，實現節能用電。

4 ?結語

綜上所述，在互聯網信息技術和通信技術快速發展的背景下，LoRa物聯網技術得到了快速發展，相關物聯網產業的產值也在不斷增加。LoRa物聯網技術具有低功耗、覆蓋范圍廣等特點，能夠實現較遠距離的傳輸，在各行各業中得到越來越多的重視，LoRa物聯網技術的應用前景會變得更加光明。

參考文獻

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