新兴物联网技术

谢珊

摘  要：近年来，随着互联网信息技术和通信网络的快速发展，物联网技术作为一种新兴的技术得到了快速的发展，相关物联网产业的规模也在不断扩大。在工业化和智能化发展的背景下，为了满足社会生产生活快节奏发展的相关需求，物联网技术在多个领域得到了较为广泛的应用。但是在物联网产业快速发展的背后也存在着较多的问题，包括其中通信技术的设计原先只是为了满足人与人之间的通信，而物联网通信相关的需求得不到有效满足。LoRa作为一种基于扩频技术的新兴无线通信技术，具有较低功耗、广域覆盖等特点，能够有效满足当今物联网进行大规模部署的相关需求。该文对LoRa技术进行了相应的概述，分析了LoRa的关键技术，探讨了LoRa物联网技术的应用。

关键词：物联网  LoRa  关键技术  应用

中图分类号：TN929   文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2019）10（c）-0031-02

在社会经济不断发展的情况下，互联网信息技术和通信技术也是发展迅速，传统的通信网络逐渐升级形成人与人、人与物、物与物相互连接的物联网。新技术的出现往往会带动相关产业的迅速发展，物联网技术的应用使得我国物联网相关产业得到了飞速发展，产生的经济价值也在不断增长，虽然物联网具有良好的发展前景，但是仍然存在一些物联网设备的连接等问题，而且简单设备已经不能够有效满足当今社会人们生产生活的需求，人们对物联网的重视程度越来越高。随着LoRa物联网技术的开发和应用，物联网产业会得到进一步的发展，该技术作为一种基于扩频技术的无线通信技术，具有较多的优点，比如较低的能耗、较广的覆盖范围等，其能够有效支持物联网进行大规模的部署。该文对LoRa物联网技术进行了相应的分析，探讨了其在一些领域中的应用。

1  LoRa技术的特点分析

1.1 较广的通信范围

LoRa技术能够实现长距离的通信功能，在线性调频扩频调制的支持下，其展现出低功耗的特点，从而能够有效增加通信的距离，对于单个网关或者基站而言，LoRa技术的应用，它可以覆盖很广的范围，但同时覆盖范围也会受到周边环境或者障碍物的影响。传统的蓝牙、WiFi等使用的短距离无线通信技术，虽然具有较低的安装成本、较为成熟的维护技术以及较高的传输效率，但LoRa技术与之进行比较，具有更强的传输距离和穿透力，更加适合于未来物联网的发展需求。LoRa物联网技术在应用的过程中，其辐射信号在没有任何障碍物的影响下能够覆盖5～10km的范围，即使是在建筑物比较密集的城市中，该技术的辐射信号也能够达到500～1000m的范围。

1.2 较低的成本

与其他标准化通信技术相比较，LoRa物联网技术具有可以免牌照的频段，基础设施的建造成本也较低。对于基于NB-Lot的蜂窝物联网而言，虽然其也具有较远的传输距离，但是在信号传输的过程中会消耗大量的能量，基站的部署也离不开相关运营商的支持，在没有信号的区域还需要安装相应的中继装置来加强信号的强度，LoRa技术与之相比，其本身具有较强的传输信号穿透力，这就不需要建设过多的基站，大大降低了基站建造的成本，而且在运营的过程中也会大量减少费用的支出。

1.3 较强的抗干扰性和较大的网络容量

对于LoRa技术而言，本身具有较高的接收灵敏度和较强的信噪比，在跳频技术的支持下能够利用伪随机码序列进行频移键控，使得载波频率不断地跳变进而对频谱进行扩展，这样就能够有效防止定频的干扰。对于使用不同扩频序列的无线终端而言，在相同的频率下进行信号的发送也不会产生互相的干扰，同时使用的网关或者集中器能够对多个节点的数据进行并行接收和处理，这有效扩展了系统的容量。

2  LoRa的关键技术分析

在物联网应用的无线技术中，LoRa技术具有低功耗、覆盖距离广等特点，因此得到了较为广泛的应用。该技术的应用特点能够有效降低运营的成本，并且提高物联网设备的使用寿命，还能够实现大规模的低成本的网络部署，在管理上也十分的方便。

2.1 LoRa技术无线终端节点的通信特点

LoRa终端节点使用的是远程调制解调器，该设备能够实现超远距离的扩频通信，并且具有较强的抗干扰性，可以在最大限度上降低电流的消耗。终端节点最主要的目的是网络的覆盖，通过应用LoRa调制技术，能够得到较高的灵敏度，保证远距离的传输和传输的可靠性。LoRa技术通信距离的增加不是依靠发射功率的提升，其具有较低的发射功率，LoRa技术具有较低的发射频率，较长的信号波长，在传播的过程中能够保持一定的稳定性，LoRa技术使用的扩频技术，使信号具有较强的抗衰落能力，所以不需要较高的发射功率，这也正是物联网发展中所需要的。

2.2 LoRa通信协议

LoRa通信协议是一种基于ALOHA的协议，LoRa终端节点在不同的应用场景下，能够调整休眠的时间。在接收到上行链路的请求时，终端节点会进入激活状态，并开始与网管进行数据的交互，实现上行数据的发送，同样对于下行数据而言，在节点进入激活状态时会完成下行数据的接受和发送。在完成上行或者下行的数据发送之后，终端节点会再次进入相应的休眠状态，从而能够减少不必要的能耗，提高终端节点的使用寿命。

3  LoRa物联网技术的应用分析

3.1 应用于物品追踪领域

在物品追踪领域应用LoRa技术，能够有效降低该领域的运营成本，并提高终端的电池续航能力。相关企业根据地理位置的要求将网络部署到相关地点，使用LoRa技术可以实现快捷的部署。比如，在运送物品的过程中，可以在仓库、物流网覆盖的区域或者卡车上安装相应的LoRa网关，就能够子网络上追踪到物品的踪迹。在当前普遍应用的共享单车中，其定位的实现就是采用了LoRa技术和无线射频技术，经过相应的授权来实现完整的网络连接。

3.2 应用于智能停车场领域

当前许多大城市都面臨着停车难的问题，这时候应用LoRa技术进行相关物联网的部署，结合城市车辆停放的实际情况和模式，构建智能化的城市停车模式。通过在停车区安装相应的地磁车辆监测装置，借助LoRa物联网技术将车辆的信息传入到系统中，在系统网络中进行车辆停车信息的整合和调整，用户通过使用相应的APP就可以查看车辆附近的停车信息，从而方便城市的流畅运行。

3.3 应用于智能建筑

在建筑中安装相应的传感器，定时将监测到的信息上传到相应的网络系统中，方便管理员进行监管和维护。通过使用LoRa技术连接相应的门禁终端，能够实现对门禁系统的实时控制，并掌握同行人员的信息，从而增强小区的安全性。应用LoRa技术与智能照明开关相连接，可以灵活地进行智能管控，实现节能用电。

4  结语

综上所述，在互联网信息技术和通信技术快速发展的背景下，LoRa物联网技术得到了快速发展，相关物联网产业的产值也在不断增加。LoRa物联网技术具有低功耗、覆盖范围广等特点，能够实现较远距离的传输，在各行各业中得到越来越多的重视，LoRa物联网技术的应用前景会变得更加光明。

参考文献

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