1，什么是LoRa技術？
LoRa是低功耗廣域網(wǎng)通信技術中的一種，是Semtech公司采用和推廣的一種基于擴頻技術的超遠距離無線傳輸技術，是Semtech 射頻部分產(chǎn)生的一種獨特的調制格式。
LoRa射頻部分的核心芯片是SX1276和SX1278。這類芯片集成規(guī)模小、效率高，為LoRa無線模塊帶來高接收靈敏度。
而網(wǎng)關芯片則采用的是集成度更高、信道數(shù)更多的SX1301。用SX1301作為核心開發(fā)出的LoRa網(wǎng)關，可以與許許多多的LoRa模塊構成多節(jié)點的復雜的物聯(lián)網(wǎng)自組網(wǎng)。
2，LoRa與NB-IoT
物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展對無線通信技術提出了更高的要求，專為低帶寬、低功耗、遠距離、大量連接的物聯(lián)網(wǎng)應用而設計的LPWAN（low-power Wide-Area Network，低功耗廣域網(wǎng)）也快速興起。NB-IoT與LoRa是其中的典型代表，也是最有發(fā)展前景的兩個低功耗廣域網(wǎng)通信技術。
這兩種LPWAN技術都有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗少等特點，都適合低功耗物聯(lián)網(wǎng)應用，都在積極擴建自己的生態(tài)系統(tǒng)。
3，LoRa的由來與發(fā)展
LoRa的誕生比NB-IoT要早些，2013年8月，Semtech公司向業(yè)界發(fā)布了一種新型的基于1GHz以下的超長距低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術（Long Range，簡稱LoRa）的芯片。其接受靈敏度達到了驚人的-148dbm，與業(yè)界其他先進水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收靈敏度改善了20db以上，這確保了網(wǎng)絡連接可靠性。
它使用線性調頻擴頻調制技術，即保持了像FSK（頻移鍵控）調制相同的低功耗特性，又明顯地增加了通信距離，同時提高了網(wǎng)絡效率并消除了干擾，即不同擴頻序列的終端即使使用相同的頻率同時發(fā)送也不會相互干擾，因此在此基礎上研發(fā)的集中器/網(wǎng)關（Concentrator/Gateway）能夠并行接收并處理多個節(jié)點的數(shù)據(jù)，大大擴展了系統(tǒng)容量。
圖1：LoRa技術特點
線性擴頻已在軍事和空間通信領域使用了數(shù)十年，因為其可以實現(xiàn)長通信距離和干擾的魯棒性，而LoRa是第一個用于商業(yè)用途的低成本實現(xiàn)。隨著LoRa的引入，嵌入式無線通信領域的局面發(fā)生了徹底的改變。這一技術改變了以往關于傳輸距離與功耗的折衷考慮方式，提供一種簡單的能實現(xiàn)遠距離、長電池壽命、大容量、低成本的通訊系統(tǒng)。
LoRa主要在全球免費頻段運行（即非授權頻段），包括433、868、915 MHz等。LoRa網(wǎng)絡主要由終端（內(nèi)置LoRa模塊）、網(wǎng)關（或稱基站）、服務器和云四部分組成，應用數(shù)據(jù)可雙向傳輸，如下圖所示。
圖2：LoRa網(wǎng)絡架構
4，LoRa的優(yōu)勢
1、大大的改善了接收的靈敏度，降低了功耗。
高達157db的鏈路預算使其通信距離可達15公里（與環(huán)境有關）。其接收電流僅10mA，睡眠電流200nA，這大大延遲了電池的使用壽命。
2、基于該技術的網(wǎng)關/集中器支持多信道多數(shù)據(jù)速率的并行處理，系統(tǒng)容量大。
如圖2所示，網(wǎng)關是節(jié)點與IP網(wǎng)絡之間的橋梁（通過2G/3G/4G或者Ethernet）。每個網(wǎng)關每天可以處理500萬次各節(jié)點之間的通信（假設每次發(fā)送10Bytes，網(wǎng)絡占用率10%）。如果把網(wǎng)關安裝在現(xiàn)有移動通信基站的位置，發(fā)射功率20dBm（100mW），那么在建筑密集的城市環(huán)境可以覆蓋2公里左右，而在密度較低的郊區(qū)，覆蓋范圍可達10公里。
3、基于終端和集中器/網(wǎng)關的系統(tǒng)可以支持測距和定位。
LoRa對距離的測量是基于信號的空中傳輸時間而非傳統(tǒng)的RSSI（Received Signal Sterngth Ind-ication），而定位則基于多點（網(wǎng)關）對一點（節(jié)點）的空中傳輸時間差的測量。其定位精度可達5m（假設10km的范圍）。
這些關鍵特征使得LoRa技術非常適用于要求功耗低、距離遠、大量連接以及定位跟蹤等的物聯(lián)網(wǎng)應用，如智能抄表、智能停車、車輛追蹤、寵物跟蹤、智慧農(nóng)業(yè)、智慧工業(yè)、智慧城市、智慧社區(qū)等等應用和領域。
表：LoRa關鍵特性和優(yōu)勢
5，LoRa的應用
國外如火如荼，國內(nèi)略顯冷清
一種通訊技術要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，除技術本身要有特定的優(yōu)勢外，還需要背后陣營強力支持，其中產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟就是一股強大的推動力量，LoRa也不例外。
2015年3月LoRa聯(lián)盟宣布成立，這是一個開放的、非盈利性組織，其目的在于將LoRa推向全球，實現(xiàn)LoRa技術的商用。該聯(lián)盟由Semtech牽頭，發(fā)起成員還有法國Actility，中國AUGTEK和荷蘭皇家電信KPN等企業(yè)，到目前為止，聯(lián)盟成員數(shù)量達330多家，其中不乏IBM、思科、法國Orange等重量級廠商。
LoRa的產(chǎn)業(yè)鏈中（包括終端硬件產(chǎn)商、芯片產(chǎn)商、模塊網(wǎng)關產(chǎn)商、軟件廠商、系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡運營商）的每一環(huán)均有大量的企業(yè)，構成了LoRa的完整生態(tài)系統(tǒng)，促使了LoRa的快速發(fā)展與生態(tài)繁盛。
圖3：LoRa產(chǎn)業(yè)鏈中的廠家
目前LoRa網(wǎng)絡已經(jīng)在世界多地進行試點或部署。據(jù)LoRa聯(lián)盟年初的數(shù)據(jù)是有9個國家開始建網(wǎng)，56個國家開始進行試點；截至目前最新公布的數(shù)據(jù)，已經(jīng)有17個國家公開宣布建網(wǎng)計劃，120多個城市地區(qū)有正在運行的LoRa網(wǎng)絡，如美國、法國、德國、澳大利亞、印度等等國家，荷蘭、瑞士、韓國等更是部署或計劃部署覆蓋全國的LoRa網(wǎng)絡。
圖4：法國電信運營商Bouygues部署連接百萬設備量的LoRa網(wǎng)絡
LoRa技術在國外發(fā)展如火如荼。不過就國內(nèi)來看，LoRa的應用似乎并不多，目前可看到的公開應用是國內(nèi)AUGTEK公司在京杭大運河開展的LoRa網(wǎng)絡建設，據(jù)悉目前已經(jīng)完成江蘇段的全線覆蓋
圖5：LoRa應用于各種行業(yè)領域
6，后起之秀NB-IoT將導致LoRa消亡？
隨著今年6月份NB-IoT的標準凍結，近來備受矚目的NB-IoT的規(guī)模化商用的基礎終于落實。普遍認為2017年將是NB-IoT網(wǎng)絡商用的元年。
作為華為和眾多運營商力推的低功耗廣域網(wǎng)技術，NB-IoT一經(jīng)推出就受到了業(yè)內(nèi)的廣泛關注，LoRa和NB-IoT之爭的話題不曾間斷。Nb-iot聯(lián)盟成員之一的某位高管甚至公開表示了“NB-IoT將導致LoRa消亡”的觀點。
從技術上看，兩者之間其實并沒有太大的優(yōu)劣式之分，從應用范圍上來看，兩者其實很多都是一樣的。區(qū)別在于，NB-IOT采用的是運營商統(tǒng)一部署覆蓋全國的網(wǎng)絡進行收費運營的方式，而LoRa可以讓企業(yè)搭建屬于自己的網(wǎng)絡實現(xiàn)業(yè)務運營。雖然NB-IoT受到了運營商的強力支持，不過并不代表LoRa就會被輕易取代。
LoRa相對NB-IoT的好處是已經(jīng)有成熟的商用，而NB-IoT才剛剛開始。LoRa和NB-IoT的應用可能會有很多重疊，不過NB-IoT是由運營商來主導，要用到運營商的網(wǎng)絡，因此數(shù)據(jù)是先上到運營商那里，許多企業(yè)或許不愿意把自己的數(shù)據(jù)給到別人，所以這些企業(yè)寧愿部署自己的私有物聯(lián)網(wǎng)絡，這時候用LoRa就很合適。
兩者的應用范圍其實也沒有太大區(qū)別，都是智能電表、水表抄表、智能農(nóng)業(yè)等低數(shù)據(jù)量的采集。說到智能電、水表的抄表，如果采用NB-IoT，需要用到電信運營商的基站，但是水電氣的運營商（電力公司、水務公司）不會把數(shù)據(jù)通過電信運營商繞一圈在收回來，他們完全可以自己搭建網(wǎng)絡，因為其中涉及到很多利益分配問題。所以最終哪類技術會更勝一籌或占據(jù)大部分應用目前還不好判斷。
