1 概述

LoRa是創建長距離通信連接的物理層無線調制技術，屬于CCS（線性調制擴頻技術）的一種，工作頻段范圍在Sub-1GHz以下。相較于傳統的FSK等技術，LoRa在保持低功耗的同時極大地增加了通訊距離，且具備抗干擾性強等特點。另外，LoRa調制擴散因子本質上是正交的。這意味著使用不同的傳播因子調制并同時在同一頻率信道上傳輸的信號不會相互干擾。相反，不同傳播因子的信號只是相互之間的噪聲。

2 技術特點

LoRa技術是一種擴頻調制技術，也稱為Chirp調制，該技術是Semtech公司獨有的IP。擴頻技術是一種用帶寬換取靈敏度的技術，Wi-Fi，ZigBee等都使用了擴頻技術，但LoRa調制的特點是接近香農定理的極限，最大效率地提高靈敏度。相比于傳統FSK技術，在相同的通信速率下，LoRa比FSK靈敏度好8~12dBm。

LoRa技術有如下有點：

2.1 通信距離遠

就范圍而言，單個基于LoRa的網關可以在農村地區超過10英里（15公里）的距離上接收和傳輸信號。即使在密集的城市環境中，消息也能夠傳播長達三英里（五公里），具體取決于終端設備（終端節點）位于室內的深度。

另外，需介紹的是，在2019年1月底TTN大會上，實現了地面和衛星的LoRa通信，有興趣的朋友可以去搜尋了解該事情。

2.2 抗干擾能力強

LoRa能實現遠距離傳輸，除了靈敏度的優勢外，還有一個因素就是超強的抗干擾能力。LoRa具備低于噪聲20dB依然可以通信的抗干擾能力。

此外，LoRa針對突發性的隨機干擾也具備非常好的抵抗能力，面對突發長度

2.3 低功耗

LoRa調制具備不依賴于窄帶，重傳，編碼冗余的特點，因此該調制效率極高，工作電流非常低，其靜態電流<1uA；接收電流<5mA；發射功率17dBm時電流只有45mA。

同時LoRa具有信道活動檢測（CAD）功能，即短時間監聽附件是否有指定頻率和擴頻因子的LoRa信號，重要的是該喚醒信號可以低于噪聲（有效的避免誤喚醒）。LoRa CAD整個過程需要2個Symbol的時間，其中約1個Symbol接收，1個Symbol時間用于計算并且電流只為接收時的一半。

2.4 抗頻偏（抗多經，抗多普勒）

1） 抗多徑效應

在高樓林立的大城市中，多徑效應很明顯，傳輸點之間存在非常多的無線可達路徑（衍射，反射等），信號由于多徑疊加會嚴重失真。經測試，LoRa在這樣的環境中依然可以保持穩定傳輸。

2）抗多普勒效應

移動的物體會帶來多普勒頻移，而頻率的移動對無線接收機提出了很大挑戰。比如在高鐵350km/h的時速下，對于900Mhz頻段信號帶來約±300Hz的中心頻率偏差。對于LoRa接收機，多普勒頻移導致LoRa脈沖中的頻移，在基帶信號的時間軸中引入相對可忽略的頻移。

這么說吧，LoRa可以支持的移動速度超過第三宇宙速度16.7km/s，在地球上就無需考慮多普勒效應可能帶來的問題。（具體計算方式后續文章會寫道）。