report
Energy Taiwan

破除低功耗广域网络LoRaWAN的迷思

  • 刘慧兰
LoRaWAN技术架构可应用于智慧城市、工业物联网及垂直产业。my2cents

LoRa和LoRaWAN的快速崛起引起全球注目,不过许多人对LoRa和LoRaWAN仍存有不少迷思,对此,Electronic Design网站归纳了几项常见的误解并加以说明:

一、LoRa就是LoRaWAN:LoRaWAN是用来定义网络的通讯协议和系统架构,LoRa则是提供长距离通讯连结的实体无线层。LoRaWAN协议和网络架构会直接影响节点的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性和各种网络应用。LoRa是将资料调变成电磁波的技术,使用的传输方法称为「线性调频展频技术」(Chirp Spread Spectrum)。

二、LoRa讯号传输无法超过10公里:LoRaWAN网络的传输范围受众多因素影响,如室内 / 室外闸道、讯息的有效负载、使用的天线等。平均来说,具有室外闸道的都会环境可预期2~3公里的覆盖范围,农村可达5~7公里,特定情况下甚至可达702公里。

LoRa的传输范围与无线电的视距(Line-of-Sight)有关,将LoRa装置设屋顶或山顶等高处可最大化传输范围,其它如天线增益也会影响传输范围。

三、LoRa节点只能用来传输资料:支持双向通讯是LoRaWAN的主要特性之一,传感器等终端装置便可将位置、占用、资料等讯息发送至网络,并接收来自网络的讯息。

四、LoRa不够安全:无线联机技术非常注重安全性,低功耗的线性调频展频技术讯号本身就非常难以侦测和截取,此外LoRaWA还有两层安全机制,一层用于网络,一层则用于应用程序。网络安全确保网络内节点的可靠性,应用层级的安全机制则可确保网络营运商无法存取终端用户的应用资料。

五、LoRaWAN只能用来监控工业物联网(IIoT)传感器:LoRaWAN的应用并不限于监控和警示讯息,其核心技术架构和关键特性已扩展到多个产业的新兴应用,如智慧城市、工业物联网、制造业以及其它许多垂直产业。

六、追踪LoRa节点须增加GPS接受器:LoRaWAN不需要GPS就可以本地化,这对追踪资产和传感器特别有用,因为它非常省电,LoRaWAN传感器使用到达时间差(Differential Time Of Arrival)技术确定最近城市街道的大概位置来支持追踪应用。

LoRaWAN的特性在于电池寿命长,不传输讯息时装置会进入深度睡眠模式,大幅延长充电周期。透过LoRaWAN传送资料的速度很慢,因此不要期望使用这种类型网络发送音乐、影片或影像等大型档案,LoRaWAN适用于资料封包极小的传感器,以达到警告、触发和监控的目的。

有意加入LoRaWAN者可以使用开放的免费网络The Things Network,或是选择付费网络,这些网络可提供专用网络或带宽、储存容量更大的应用服务器以及额外的隐私和安全、软件授权选项。

更多关键字报导: LoRa联盟(LoRa Alliance) LoRaWAN