Lora协议标准是一种用于低功耗广域网(LPWAN)的通信协议。LoRa(Long Range)技术是Semtech公司开发的一种低功耗的长距离无线通信技术,而LoRaWAN(LoRa Wide Area Network)则是一种基于LoRa技术的通信协议,用于构建广域网网络。
LoRaWAN由LoRa联盟开发,该联盟成立于2015年,拥有500多个成员,包括物联网产品和服务提供商、制造商和电信企业。
LoRaWAN于2009年由格勒诺布尔企业Cycléo的创始人开发,该企业于2012年被Semtech收购。三年后,Semtech成立了LoRa联盟,这是一个行业协会,目前拥有500多个成员,包括物联网产品和服务提供商、制造商和电信企业。Semtech正是通过这个生态系统来推广协议并在全球范围内开发其用途。
此外,LoRaWAN是一种介质访问控制(MAC)层协议,于2021年成为国际电信联盟(ITU)官方认可的低功耗广域网(LPWAN)标准。
LoRa协议标准定义了LoRaWAN网络的物理层(PHY)和媒体访问控制层(MAC)的规范。LoRa物理层采用了扩频技术,通过在时间上和频率上扩展信号,从而实现了长距离、低功耗的通信。LoRaWAN MAC层则负责管理网络连接、数据传输和安全性等功能。
LoRaWAN协议标准采用了星型网络拓扑结构,其中设备(称为终端节点或节点)和网络服务器之间通过网关进行通信。终端节点通过LoRa无线模块将数据发送到附近的网关,然后网关将数据转发给网络服务器。网络服务器负责处理和存储传感器数据,并提供数据传输、设备管理和安全等服务。
LoRaWAN协议标准支持多种不同类型的应用场景,包括智能城市、农业、工业监控、物流和环境监测等。它具有较大的覆盖范围和低功耗特性,可以在远程、低功耗、低速率的应用中提供可靠的通信连接。
LoRaWAN还提供了多层次的安全性,包括终端节点身份验证、数据加密和消息完整性保护等。这些安全机制确保了终端节点和网络之间的安全通信,防止数据被篡改或窃取。
LoRaWAN技术的特点之一是其长距离传输能力。LoRaWAN设备采用了低频段的无线信号传输,使其能够在开放环境中实现通信距离长达数公里。这种特性使得LoRaWAN在广域物联网应用中非常有价值,例如智能城市、农业监测、智能园林等。此外,LoRaWAN还采用了可选的附加功率放大器,进一步提高了通信距离。
LoRaWAN技术的第二个特点是其低功耗。物联网设备通常需要长时间运行,因此低功耗是非常重要的。LoRaWAN设备的低功耗设计使其能够在电池供电下运行多年,从而降低了维护成本。此外,LoRaWAN还支持设备的睡眠模式,只在需要时才唤醒设备,进一步延长了电池寿命。
LoRaWAN的第三个特点是其宽覆盖范围。LoRaWAN基站能够覆盖很大的范围,单个基站可以覆盖数十平方公里的区域。这使得LoRaWAN在农村地区和偏远地区等信号覆盖不足的地方非常有用。此外,LoRaWAN还支持多跳网络配置,进一步扩大了网络覆盖范围。
LoRaWAN还具有安全性和可扩展性。LoRaWAN采用了AES-128位加密算法,以确保通信的安全性。此外,LoRaWAN还支持多种业务模式,如ABP(Activation By Personalization)和OTAA(Over The Air Activation),灵活适应不同的应用场景。
总结而言,Lora协议标准是一种用于低功耗广域网的通信协议,它基于LoRa技术实现了长距离、低功耗的通信特性,并提供了多层次的安全机制。这使得Lora在各种不同的应用场景中被广泛采用。