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新聞資訊
LoRa與其他LPWAN技術的比較
2019-04-28


  將LoRa與一些著名的LPWAN技術進行比較,以證明它是馬來西亞WSN監測紅樹林的最佳選擇。

  LoRa與NB-IoT

  NB-IoT是一種基于長期演進(LTE)標準的網絡技術,可提供200 kHz頻譜的連接。目前大多數物聯網應用都采用這種技術,因為它具有良好的覆蓋范圍和較低的部署成本。

  NB-IoT標準的優勢包括使用現有LTE網絡部署技術的能力,大覆蓋范圍和高質量的客戶服務。類似地,LoRaWAN標準的特征是通信范圍長,因此覆蓋區域,用戶終端的長時間服務,網絡部署和用戶終端的低成本,以及高穿透力。但是,使用LoRaWAN可實現的數據速率相對較低[。

  盡管NB-IoT提供了大覆蓋區域和高質量鏈路,即使使用現有LTE網絡實施,但與LoRa相比,該技術的部署成本昂貴,因為升級現有基站會產生更高的成本。

  LoRa與IEEE 802.15.4

  IEEE 802.15.4標準提供接近250 kbit/s的數據速率。但是,傳輸范圍很大程度上取決于環境。而對于清晰的視線,這可以達到1000米,在大多數情況下,測量范圍為數十米。IEEE 802.15.4標準支持三個未經許可的頻段:歐洲為868 MHz,北美為928 MHz,全球為2.4 GHz 。

  通常,LoRa在干擾方面不如IEEE 802.15.4g敏感。對信道化的研究已經證明,即使在IEEE 802.15.4g信號的強干擾下,它也具有足夠的彈性以獲得高分組接收速率(PRR),這些信號在相同的頻帶中傳送。這些信號的影響很大程度上取決于LoRa網絡的配置(即SF和BW)。在高數據速率下,LoRa可以容忍來自信號的干擾,其幅度比接收的實際LoRa信號的功率高6 dB。在低數據速率下,這個容差高達16 dB,由可接受的PRR定義。

  LoRa與Sigfox

  在已經被分類用于IoT應用的無線通信技術中,通常部署在ISM頻帶(LoRaWAN和Sigfox)中的兩個是長距離的。Sigfox是一種專有的超窄帶技術,由位于法國Labège的同名公司開發,該公司使用差分二進制相移鍵控(DBPSK)調制。相比之下,使用LoRa進行調制是基于專有的擴頻技術和高斯頻移鍵控。Sigfox中的通信在868MHz頻帶中進行,頻譜分為400個100Hz的信道。Sigfox聲稱,只有一個接入點可以處理多達一百萬個終端設備,農村地區覆蓋范圍可達50公里,城市地區覆蓋范圍可達10公里。

  利用Sigfox網絡,數據包以隨機頻率發送三次,以最大化成功接收至少一個分組的概率,因為它比LoRa網絡對干擾更敏感。在覆蓋范圍和區域能力Sigfox和LoRaWAN覆蓋150公里2北丹麥測試城區,發現上行室內覆蓋(20分貝穿透損耗),從干擾的影響更是雪上加霜,因為鏈路預算減少了,LoRaWAN的覆蓋率為78%,而Sigfox的覆蓋率低于50%。

  LoRa的優勢總結

  • 從前面部分中的比較可以看出,LoRa與其他LPWN網絡相比具有許多優勢。LoRa在未來基礎設施網絡中部署的最大優勢是
  • 正交分組傳輸同時使用不同的SF(從6到12),沒有數據沖突或性能下降,減少了TOA。
  • 戶外覆蓋可達數公里的遠程通信,室內覆蓋范圍達數百米,多跳方案的覆蓋范圍接近數十公里,
  • 網絡部署成本低,因為節點可以直接到達接收器而無需中間路由,
  • 自適應數據速率和多信道調制解調器收發器,用于接收來自大量網絡節點的消息,
  • 能耗極低,電池壽命長,
  • 無線電信號的高穿透能力和在未經許可的范圍內操作。


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