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Semtech LORA 技术For IOT 应用 Allen xie Jul 26, 2016 Cogobuy Group Proprietary 1

Semtech LORA背景概述物联网市场正以惊人的速度在爆发式的增长，其应用将遍布各个行业和领域。但如何以最佳的性价比来解决低功耗的超长距离物联网应用一直是工程师所面临的重大挑战之一：Mesh网络和GSM虽可解决长距离组网需求，但他们分别受制于高能耗和高成本。针对上述制约特别推出基于LoRa扩频通信技术的物联网解决方案，以最佳的性价比同时将低功耗和长距离二者兼得。 2013年8月，Semtech公司向业界发布了一种新型的，基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术（简称 LoRa）的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，其功耗极低且不需要使用昂贵的温补晶振（TCXO），引起了极大的关注。由于该产品使用一种特殊的扩频技术，这使得不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰。在此基础上研发的集中器网关（Concentrator/Gateway)能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。基于该技术的测距和定位功能将会推动它在物联网领域的大规模应用。频率范围为137MHz～1050MHz。适用于自动抄表系统、工业自动化设备、无线传感器网络、无线报警与安全系统等。目前自动抄表系统无线安全系统等采用的RF收发IC在郊区只的传输距离只有1～2km，使用这款新IC就可大幅延长传输距离，因此不需要中继装置及复杂的通信基础设施。 Cogobuy Group Proprietary 2

LORA该技术是一种新型的扩频技术是把频谱扩散通信技术与GFSK调制技术融合在一起的技术。最大数据传输速度为40kbps，最大链路预算（Link Budget）为168dB，最大RF输出功率为 +20dBm，信号接收灵敏度为-148dBm，三阶输入截止点（IIP3）为-12dBm，抗阻塞（Blocking Immunity）特性为100dB，接收信号强度（RSSI）的动态范围为115dB。调制方式除了GFSK之外，还可使用FSK、MSK、GMSK、OOK，能够满足美国、欧洲、中国及日本等地区的电磁波相关法规要求。具体而言，支持WMBus、IEEE 802.15.4g（SUN）、FCC 15.247、ARIB T96/108、EN 300-220等标准。此次共推出了支持频带及最大数据传输速度等不同的产品。“SX1276”支持的频率为 137MHz～1050MHz，最大数据传输速度为40kbps。“SX1278”是面向中国市场的产品，支持的频带为470MHz～510MHz。 Cogobuy Group Proprietary 3

LORA核心技术主要有以下几个方面：抗干扰强：是扩频通信主要特性之一，因信号接收需要扩频编码进行相关解扩处理才能得到，所以即使以同类型信号进行干扰，干扰也不起作用; 隐蔽性好：因为信号在很宽的频带上被扩展，其信号功率谱密度极低，不仅难以被发现，更很少对于其他通信设备构成干扰; 通信距离长：LoRa技术系列产品在美国、欧盟、中国和日本监管机构设定的限制内工作时，可将郊区的数据传输距离提升至15公里(9英里)以上，城市密集区域的数据传输距离提升至2-5公里(3英里)，可显着降低对中续器的需求。以美国纽约曼哈顿下城区为例，只要七个网关机便能完整覆盖; 功耗低： 10mA RX Lora 100nA Sleep Fast wake-up: 100us Sleep to RX/TX 据行业分析师对截至2020年总计500亿个节点的预测，物联网市场的飞速发展切需要改善其物理层，以期实现更远传输距离、电池低功耗运行以及低成本批量部署。而LoRa™技术不但是满足这些需求的理想解决方案，还是对这一快速发展市场中2G/3G GSM的极具诱惑力的另一选择。 Cogobuy Group Proprietary 4

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LORA 与其他几种无线技术的速率和定位灵敏度对比： Cogobuy Group Proprietary 7

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