「漲知識」關于LoRa擴頻技術，你知道多少？

LoRa是一種基于擴頻技術的低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）協(xié)議，主要用于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備的遠距離無線通信。LoRa技術通過采用擴頻調制方式，使其在低功耗和長距離傳輸之間取得了很好的平衡。

擴展頻譜技術是一種利用遠寬于信號帶寬的頻譜來傳輸信息的技術。擴頻通信通過偽隨機編碼對待傳輸?shù)男畔?shù)據(jù)進行調制，從而擴展其頻譜后再進行傳輸；在接收端，使用相同的編碼進行解調和相關處理，以恢復原始信息數(shù)據(jù)。這是一種寬帶編碼傳輸系統(tǒng)。

在擴頻通信的發(fā)射鏈路中，信息通過擴頻調制后，再通過射頻調制方法將信號發(fā)出；在接收鏈路中，同樣在下變頻之后采用擴頻解擴方案?？梢岳斫鉃樵谠械纳漕l路徑上分別增加了擴頻調制和擴頻解擴兩個模塊。

擴頻調制特點

抗干擾能力強：擴頻技術的抗干擾能力強，分為抗寬帶干擾和抗窄帶干擾。寬帶干擾可以理解為基底噪聲較高的干擾信號，窄帶干擾為脈沖信號。

隱蔽性強：具有很強的隱蔽性。由于擴頻信號的帶寬較寬且功率密度低，當信號被擴頻后，信號完全在噪聲基地之下，無法通過能量強度的方式檢測出來。

擴頻多址：擴頻多址技術允許多個設備在同一頻段內同時通信而不互相干擾。不同的設備可以使用不同的擴頻因子，每個設備的信號通過不同的調制方式進行傳輸。

頻譜利用率高：擴頻技術具有頻譜利用率高、容量大的特點，可以在較低的傳輸功率下實現(xiàn)長距離通信，從而減少了對頻譜資源的占用，不同的擴頻因子允許多個設備共用同一頻段，這進一步提升了頻譜利用率。

精確定位測距：擴頻技術能實現(xiàn)精確地定時、測距與定位。UWB技術就是利用該特點，發(fā)射超短時長、超大帶寬的脈沖信號，從而實現(xiàn)精確定位時。

常見的擴頻系統(tǒng)分為直接擴頻、跳頻擴頻和時間跳變擴頻三種。其中直接擴頻又分為寬帶擴頻和窄帶擴頻；跳頻擴頻分為快速跳頻擴頻和慢速跳頻擴頻。寬帶線性調頻擴頻和混合擴頻也屬于擴頻技術，它們綜合了這三種常見擴頻技術的特點。

思為無線前端模塊和無線數(shù)傳模塊LoRa特點

傳輸距離遠：具有較高的接收靈敏度，使其能夠實現(xiàn)更遠的傳輸距離。

低功耗&成本低：LoRa模塊解決了無線應用在超長的距離上也能實現(xiàn)超低功耗。同時LoRa具有容量大的特點，一個LoRa網(wǎng)關可以連接上千上萬個LoRa節(jié)點，大大節(jié)省了模塊及布線成本，得到大面積的普及和應用。

靈敏度高：LoRa的調制技術對信號進行獨有的頻譜擴寬處理，在等同的數(shù)據(jù)速率條件下，它的擴頻調制方式可以獲得比傳統(tǒng)FSK調制方式還要高的靈敏度。接收靈敏度的提高，可應用在遠距離傳輸及可靠性要求極高的場合。

安全性高：LoRa模塊采用嵌入式點對點AES-128數(shù)據(jù)加密技術，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

抗干擾能力強：LoRa無線技術是一種特殊的擴頻技術，通過使用高擴頻因子，可將小容量數(shù)據(jù)通過大范圍的無線電頻譜傳輸出去，即便使用相同的頻率同時發(fā)送信號到主機上也不會相互干擾，具有較強的抗干擾能力。

數(shù)據(jù)速率較低：LoRa的數(shù)據(jù)速率較低，通常在 幾百到幾十Kbps，速率越低傳輸距離越長，這使得其更適合于傳輸?shù)退倩蛐×繑?shù)據(jù)的應用場景。

由于其超長的傳輸距離和低功耗特性，LoRa技術在物聯(lián)網(wǎng)領域具有廣泛的應用前景。例如，在智能城市中，LoRa可用于智能照明、智能停車和智能安防等系統(tǒng)，實現(xiàn)高效的城市管理。在農(nóng)業(yè)領域，LoRa可以用于土壤監(jiān)測、氣象監(jiān)測和水產(chǎn)養(yǎng)殖等應用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。此外，在物流和供應鏈管理方面，LoRa技術也可用于物品追蹤和倉儲管理等場景，提高物流效率和準確性。