LoRa是物理層或無線調制用于建立長距離通信鏈路。許多傳統的無線系統使用頻移鍵控FSK調制作為物理層，因為它是一種實現低功耗的非常有效的調制。LoRa是基于線性調頻擴頻調制，它保持了像FSK調制相同的低功耗特性，但明顯地增加了通信距離。線性擴頻已在軍事和空間通信領域使用了數十年，由于其可以實現長通信距離和干擾的魯棒性，于是首先實現了商業化。

LoRa與LoRaWAN

LoRa的優勢在于技術方面的長距離能力。單個網關或基站可以覆蓋整個城市或數百平方公里范圍。在一個給定的位置，距離在很大程度上取決于環境或障礙物，但LoRa和LoRaWAN有一個鏈路預算優于其他任何標準化的通信技術。鏈路預算，通常用分貝（dB為單位）表示，是在給定的環境中決定距離的主要因素。

LoRaWAN定義了網絡的通訊協議和系統架構，而LoRa物理層能夠使長距離通訊鏈路成為可能。LoRaWAN自下而上設計，為電池壽命、容量、距離和成本而優化了LPWAN（低功耗廣域網）。對于不同地區給出了一個LoRaWAN規范概要，以及在LPWAN空間競爭的不同技術的高級比較。

在LoRaWAN網絡中的節點是異步的通信的，當其要發送的數據準備好的時候通信，無論是事件驅動還是時間調度。在網狀網絡或同步網絡，如蜂窩，節點必須經常喚醒以同步網絡，并檢查消息。這個同步明顯消耗能量，是減少電池壽命第一推手。在最近一項研究中，GSMA對不同解決LPWAN空間的技術進行了比較，LoRaWAN比其他技術選擇有3到5倍的優勢。

致力于超遠距離無線通信解決方案的LoRa聯盟

LoRa的特性

LoRa作為一種無線技術，基于Sub-GHz的頻段使其更易以較低功耗遠距離通信，可以使用電池供電或者其他能量收集的方式供電。較低的數據速率也延長了電池壽命和增加了網絡的容量。LoRa信號對建筑的穿透力也很強。LoRa的這些技術特點更適合于低成本大規模的物聯網部署。

圖中關鍵數據是其接受靈敏度，接收距離可以達到15公里，10mA接收電流，睡眠電流<200m。

LoRa技術適用于物聯網應用部署的關鍵特征表

LoRa的網絡容量

為了使遠距離星型網絡能夠實現，網關必須具有非常高的容量或性能，從大量的節點接收消息。高網絡容量利用自適應的數據速率和網關中的多通道多調制收發器實現，因此可以在多信道上同時接受消息。影響容量的關鍵因素是并發通道數、數據速率（空中時間）、負載長度以及節點如何經常發送數據。因為LoRa是基于擴頻調制，當使用不同擴頻因子時，信號實際上是彼此正交。當擴頻因子的發生變化，有效的數據速率也會發生變化。網關利用了這個特性，能夠在同一時間相同信道上接受多個不同的數據速率。

如果一個節點有一個好的連接并靠近網關，它沒有理由總是使用最低的數據速率，填滿可用的頻譜比它需要的時間更長。數據傳輸速率越高，在空氣中的時間就越短，可以為其他要傳送數據的節點開放更多的潛在空間。自適應數據速率也優化了節點的電池壽命。

為使自適應的數據速率工作，對稱的上行鏈路和下行鏈路要求有足夠的下行鏈路容量。這些特點使得LoRaWAN有非常高的容量，網絡更具有可擴展性。用最少量的基礎設施可以部署網絡，當需要容量時，可以添加更多網關，變換數據速率，減少串音次數，可擴展6~8倍網絡容量。其他LPWAN技術沒有LoRaWAN的可擴展性，緣于技術上的權衡，其限制了下行鏈路的容量，使下行鏈路距離與上行鏈路距離不對稱。

LoRa的落地

LPWA又可分為兩類：一類是工作于未授權頻譜的LoRa、SigFox等技術；另一類是工作于授權頻譜下，3GPP支持的2/3/4G蜂窩通信技術，比如EC-GSM、LTE Cat-m、NB-IoT等。

韓國已經實現99%人群覆蓋的LoRa部署，而中國還處在起步階段，尚無成熟的網絡鋪開，許多巨頭如中國移動、中興等都在力推LoRa，但是在中國還有一個廣域網通信技術聲音，就是中國移動和華為等力推的NB-IoT，但兩種技術都處在戰略布局階段，其他的技術多處在觀望階段。用LoRa技術做智能家居做智慧小區的企業也都尚處在實驗階段，但LoRa的測試口碑度不錯，低功耗且穩定性很高，所以LoRa還是值得研究與推廣的，并不是“瞎把勢”。

LoRa的架構

LoRa 、Wi-Fi 、BLE

LoRa替代Wi-Fi或3/4G的角度來說，其技術本身對個體的流量帶寬的承載太小。而跟BLE相比，在近場通訊控制民用市場難以匹敵，所以在智能家居的許多方面幾乎不可能替代BLE。

LoRa想進入智能家居領域，要面對ZigBee、藍牙、Wi-Fi作為接入接口的優勢，LoRa要吞噬已有的智能家居無線市場份額，如果背后沒有強大的智能家居廠商推動，也難以布局成功，況且，現在沒有一家智能家居企業可以說自己做的很大，不過從內部消息來看，國內一些先進的智能家居企業都開始研究LoRa無線系統，如果機會成熟，在中國猛推一把的可能性也存在。

LoRa的芯片供應商美國SEMTECH

LoRa面臨的圍剿與突圍

其實物聯網并不缺技術，包括Wi-Fi、3G/4G、BLE都在做大面積組網的物聯網方案拓展，LoRa殺出來要想普及進入民用市場，難度系數非常之大，要整合的資源非常多，需要大的運營商去布局推動，如中國移動、中興和華為等公司，他們現在雖已布局，但多種巨頭使用多種物聯網技術去割據市場的結果，不一定能使LoRa或者其他先進的技術落地。

雖然，眾多技術都已經紛紛在占據物聯網市場，應用的地方和場景還有開發的難易度決定了未來的市場份額，以后分的會越來越細。目前遠距離無線控制、遙測、自動抄表系統、無線傳感器系統、樓宇小區自動化與安防、集裝箱信息管理、現代農業灌溉等采用的RF無線模塊在郊區只的傳輸距離只有1～2km，所以在這個細分市場，LoRa的潛力無限。

LoRa定位技術

由于LoRa使用一種特殊的擴頻技術，這使得不同擴頻序列的終端即使使用相同的頻率同時發送也不會相互干擾。在此基礎上研發的集中器/網關能夠并行接收并處理多個節點的數據，大大擴展了系統容量?；谠摷夹g的測距和定位功能將會推動它在物聯網領域的大規模應用。

LoRa的室內定位

真的能大面積應用嗎？這兩年興起的iBeacon利用藍牙技術將室內定位精確到1m，而大范圍的定位GPS技術已經非常普及，LoRa在10公里范圍內5米的定位精度，夾在兩邊誰都不討好，到實際商業應用運營商有什么益處？

編輯點評

物聯網所需的各類無線網絡通信技術處于互補狀態，在不同場景下，距離、功耗、容量、成本等指標各有千秋，不過，在遠距離、低功耗場景下LoRa（LongRange，遠程）技術正迅速發展起來。LoRa技術在高性能、遠距離、低功耗，支持大規模組網，測距和定位等方面突出的特點，對于LoRa能大規模應用的另一個原因是免license頻段。如今從IOT的誕生至今已經有11個年頭，落地商業化是最難得也是進步最大的成功，LoRa目前是先鋒者，LoRa能夠商業化落地的重要原因是相比其他相似技術，LoRa更Open。Sigfox、LoRaWAN 、NB-IoT的技術最后是否會像當年的WiMAX一樣成為小眾技術，拭目以待吧。