LoRa快速應用的原因

　　物聯網革命如火如荼，舉目遙望，各種LPWAN技術都蓄勢待發，為什么就只有LoRa獲得全面推動與普及。許多人對這項技術仍然云里霧里，今天我們就從物聯網的“應用”、“連接”和“安全”三大重點來說說LoRa獨具優勢的那些特征。

　　LoRa是Long Range的縮寫，屬于無線通信技術中的一種，典型特點是距離遠、功耗低。速率相對較低，可視為網絡通信中的物理層實現，LoRa對應的產品就是收發器(tranciever)芯片，例如semtech的SX1272/SX1276，主要處理二進制數據流。LoRaWAN是在LoRa物理層傳輸技術基礎之上的以MAC層為主的一套協議標準，對應OSI七層模型中的數據鏈路層(MAC層)，LoRaWAN消除了具體硬件的不兼容性，同時還實現了多信道接入、頻率切換、自適應速率、信道管理、定時收發，節點接入認證與數據加密、漫游等特性。

　　在企業級LPWAN項目中，較大的難題是LoRa基站的部署，并且需要運營商的網絡進行廣域網傳輸。LoRa基站的部署受現場施工條件的限制，如現場可能沒有電源供電，也可能不允許安裝設備，或者沒有運營商網絡接入。在其網絡部署邊界區域，也許只有少量的用戶終端(User Equipment，UE)，但為了實現全部覆蓋，必須增加基站部署，這些都會導致網絡建設成本增加、施工困難、維護不易等問題。

　　LoRa優勢

　　如上圖，LoRaWAN具有兩個安全層：網絡層安全和應用層安全，分別使用NwkSKey和APPSKey兩個會話秘鑰對所有網絡數據流量進行加密保護。

　　NwkSKey用于在終端和網絡之間傳輸時加密MAC層有效負載，其用來計算信息完整性代碼(MIC)值，以防止偽消息和驗證終端節點，實現網絡層安全。

　　AppSKey用于在終端和應用服務器之間端到端加密應用負載，實現應用層安全，可確保網絡運營商無法訪問終端用戶的應用數據。

　　LoRaWAN端到端的加密機制確保了只有持有密鑰且被授權實體才能訪問應用數據，防止了應用數據被竊聽，保護了數據完整性和隱私。

　　1、客戶愿意買單

　　答案很簡單，能幫助客戶省錢的、賺錢的，能保障人身安全、提供社會便利、維護社會穩定的物聯網應用，一定是雪中送炭的，而方便好玩的一定是錦上添花的。

　　案例：智慧夢想小鎮。在杭州余杭區的夢想小鎮，基于阿里云IoT的Link WAN平臺布設了LoRa網絡來提供城市管理服務。在已交付的第一期項目中，LoRa技術在環境衛生，智慧停車，井蓋監控等應用上為小鎮管理者和居民提供便利的服務。

　　對廣電企業而言，LoRa是目前最合適的物聯網技術。一方面，廣電企業的頻譜資源完全可以承載LoRa網絡，而且LoRa低成本、產業成熟、部署方便的特點也完全滿足廣電企業切入各地數字城市建設的迫切需求。在LoRa網絡和物聯網服務方面開展深度合作，雙方將依托頻譜資源、物聯網全鏈路資源，快速、低成本地搭建物聯網絡。

　　2、LoRa具有成為企業級WiFi的獨特價值

　　與其他LPWAN技術一樣，LoRa具備廣覆蓋、大連接、低功耗、低成本等物聯網特性，可廣泛應用于多種場景。

　　與其他LPWAN技術不一樣的是，LoRa的易部署、自主性與安全性。且經過國內外的多個商業落地，我們可以斷言，LoRa更適合企業用戶對自主性、快速性要求高，對連續覆蓋、深度覆蓋要求高的場景，如園區、工廠、廠礦、農場、物流集散地、綜合體、人居社區等環境。

　　應用很關鍵，連接是基礎，LoRa在連接上有何特別之處?

　　連接: 適用于企業專網部署

　　說到連接，LoRa特別之處是其網絡構架，該構架獨辟蹊徑，簡單靈活，也調優了LPWAN共同具備的大連接、廣覆蓋、低功耗和低成本等特性。

　　LoRa網絡構架由終端節點、網關、網絡服務器和應用服務器四部分組成。

　　大多數的網絡采用網狀拓樸，這易于不斷擴張網絡規模，但缺點在于使用各種不相關的節點轉發消息，路由迂回，增加了系統復雜性和總功耗。

　　但LoRa采用星狀拓樸，網關星狀連接終端節點，但終端節點并不綁定唯一網關，相反，終端節點的上行數據可發送給多個網關。

　　LoRa星狀拓樸的好處有三：

　　1)結構簡單，部署靈活

　　星裝拓撲結構簡單，網關選點、部署靈活，且時延低。由于無線系統非常復雜且依賴于環境，如果沒有任何經驗，部署網絡時必然會遇到不少麻煩，花費大量時間和精力，因此簡化集成、靈活的網絡部署方式是發展趨勢，這也是LoRa的設計初衷。

　　2)調優功耗、覆蓋、容量等性能

　　星裝拓撲可將智能化的、復雜的和耗電較高的工作交給網關/網絡服務器來處理，來延長終端電池壽命;網關執行自適應數據速率，適應不同終端節點的速率和功率，從而獲得最大的網絡容量和最長的終端電池壽命;同時，相比于網狀拓撲，星裝拓撲減少了同步開銷和跳數，可進一步降低功耗。

　　3)當終端節點處于移動狀態時，無需網關間切換，這利于資產跟蹤等物聯網應用。

　　從網絡構架看，LoRa除了與其他所有LPWAN技術一樣具備廣覆蓋、低成本、低功耗、低速率、高安全等特性之外，還有一顆“小、快、靈”的夢想。它適用于企業專網部署，自己部署網關，覆蓋幾公里范圍的園區，也考慮到了如同手機網絡一樣的大型公共網絡部署。

　　技術：LoRa五大優勢成全球企業通用物聯網技術

　　一是廣覆蓋。LoRa單一網關的覆蓋距離通常在3-5km的范圍，在復雜的城市環境中可以超過傳統蜂窩網絡，空曠地域甚至高達15公里以上，在特定條件下100百公里的距離也能夠成功。

　　二是低功耗，電池供電可以支撐數年甚至十多年，即便是小小的LoRa無線智能閥門也能低功耗運行5-10年。

　　三是高容量。GSM基站通常在小幾千的連接，家用wifi 網關往往僅有20不到的終端連接能力，LoRa網關得益于終端無連接狀態的特性，可提供超過兩萬以上的終端連接數量。

　　四是網絡通信成本極低，同時支持窄帶數據傳輸。

　　五是安全性。