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LoRa与其他LPWAN技术的比较

2019-04-28

　　将LoRa与一些着名的LPWAN技术进行比较，以证明它是马来西亚WSN监测红树林的最佳选择。

　　LoRa与NB-IoT

　　NB-IoT是一种基于长期演进(LTE)标准的网络技术，可提供200 kHz频谱的连接。目前大多数凯发K8国际首页网应用都采用这种技术，因为它具有良好的覆盖范围和较低的部署成本。

　　NB-IoT标准的优势包括使用现有LTE网络部署技术的能力，大覆盖范围和高质量的客户服务。类似地，LoRaWAN标准的特征是通信范围长，因此覆盖区域，用户终端的长时间服务，网络部署和用户终端的低成本，以及高穿透力。但是，使用LoRaWAN可实现的数据速率相对较低[。

　　尽管NB-IoT提供了大覆盖区域和高质量链路，即使使用现有LTE网络实施，但与LoRa相比，该技术的部署成本昂贵，因为升级现有基站会产生更高的成本。

　　LoRa与IEEE 802.15.4

　　IEEE 802.15.4标准提供接近250 kbit/s的数据速率。但是，传输范围很大程度上取决于环境。而对于清晰的视线，这可以达到1000米，在大多数情况下，测量范围为数十米。IEEE 802.15.4标准支持三个未经许可的频段：欧洲为868 MHz，北美为928 MHz，全球为2.4 GHz 。

　　通常，LoRa在干扰方面不如IEEE 802.15.4g敏感。对信道化的研究已经证明，即使在IEEE 802.15.4g信号的强干扰下，它也具有足够的弹性以获得高分组接收速率(PRR)，这些信号在相同的频带中传送。这些信号的影响很大程度上取决于LoRa网络的配置(即SF和BW)。在高数据速率下，LoRa可以容忍来自信号的干扰，其幅度比接收的实际LoRa信号的功率高6 dB。在低数据速率下，这个容差高达16 dB，由可接受的PRR定义。

　　LoRa与Sigfox

　　在已经被分类用于IoT应用的无线通信技术中，通常部署在ISM频带(LoRaWAN和Sigfox)中的两个是长距离的。Sigfox是一种专有的超窄带技术，由位于法国Labège的同名公司开发，该公司使用差分二进制相移键控(DBPSK)调制。相比之下，使用LoRa进行调制是基于专有的扩频技术和高斯频移键控。Sigfox中的通信在868MHz频带中进行，频谱分为400个100Hz的信道。Sigfox声称，只有一个接入点可以处理多达一百万个终端设备，农村地区覆盖范围可达50公里，城市地区覆盖范围可达10公里。

　　利用Sigfox网络，数据包以随机频率发送三次，以最大化成功接收至少一个分组的概率，因为它比LoRa网络对干扰更敏感。在覆盖范围和区域能力Sigfox和LoRaWAN覆盖150公里2北丹麦测试城区，发现上行室内覆盖(20分贝穿透损耗)，从干扰的影响更是雪上加霜，因为链路预算减少了，LoRaWAN的覆盖率为78%，而Sigfox的覆盖率低于50%。

　　LoRa的优势总结

从前面部分中的比较可以看出，LoRa与其他LPWN网络相比具有许多优势。LoRa在未来基础设施网络中部署的最大优势是
正交分组传输同时使用不同的SF(从6到12)，没有数据冲突或性能下降，减少了TOA。
户外覆盖可达数公里的远程通信，室内覆盖范围达数百米，多跳方案的覆盖范围接近数十公里，
网络部署成本低，因为节点可以直接到达接收器而无需中间路由，
自适应数据速率和多信道调制解调器收发器，用于接收来自大量网络节点的消息，
能耗极低，电池寿命长，
无线电信号的高穿透能力和在未经许可的范围内操作。

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