LoRa作為低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)遠距離和低功耗二者兼得的要求，使得越來越多的領(lǐng)域應用到LoRa技術(shù)。而面對網(wǎng)內(nèi)眾多的節(jié)點組網(wǎng)要求，該如何快速簡便的實現(xiàn)組網(wǎng)?

　　首先我們來了解下什么是LoRa?

　　LoRa是一種基于擴頻技術(shù)的超遠距離無線傳輸方案，屬于物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)之一，它的名字來源于“Long Range”的縮寫，從名字就能看出來，它的最大特點就是遠距離傳輸。

　　據(jù)查，擴頻通信技術(shù)是在1944年，由好萊塢26歲女影星Hedy Lamarr(號稱世界上最美麗的女人)發(fā)明的，靈感來源于音樂家喬治·安太爾同步演奏鋼琴的原理，這種跳頻技術(shù)可以有效地抗擊干擾和實現(xiàn)加密。

　　圖 2 CDMA之母—Hedy Lamarr

　　擴頻調(diào)制的示意圖如所示，用戶數(shù)據(jù)的原始信號與擴展編碼位流進行XOR(異或)運算，生成發(fā)送信號流，這種調(diào)制帶來的影響是傳輸信號的帶寬有顯著增加(擴展了頻譜)。

　　圖 3 擴頻調(diào)制方式示意圖

　　當然擴頻技術(shù)也不是完美的，它至少有2個弊端：

• 　　 擴展編碼調(diào)制生成更多片的數(shù)據(jù)流導致通信數(shù)據(jù)率下降;

• 　　 較復雜的調(diào)制和解調(diào)機制。

　　2013年8月美國Semtech(升特)公司向業(yè)界發(fā)布了一種新型的基于1GHz以下的超長距離低功耗數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的芯片，就是我們所說的LoRa芯片。

　　SX127X系列LoRa芯片如圖2模塊框圖可知，除擴頻調(diào)制方式外，模塊同時還支持其他多個標準的調(diào)制方式如FSK/GFSK，且可相互切換，結(jié)合起來既實現(xiàn)了遠距離調(diào)制能力又能使用標準的FSK或OOK調(diào)制技術(shù)。

　　LoRa一經(jīng)推出，就憑借它驚人的靈敏度(-148dBm)、強悍的抗干擾能力、出色的系統(tǒng)容量表現(xiàn)，贏得了廣泛的關(guān)注。

　　圖 1 SX127X原理框圖

　　而面對LoRa復雜的調(diào)制解調(diào)機制，很多工程師確實無從下手，為解決用戶調(diào)試底層LoRa協(xié)議棧的困擾，ZLG致遠電子研發(fā)設計了一款工業(yè)級LoRa組網(wǎng)透傳模塊——LM400T，協(xié)助用戶快速開發(fā)產(chǎn)品，搶占市場先機。

　　模塊內(nèi)部采用透明傳輸協(xié)議，仿佛在模塊間搭建起無形的傳輸線。用戶無需了解復雜的無線傳輸協(xié)議，即可快速實現(xiàn)網(wǎng)絡搭建，最大程度降低了工程安裝成本及施工的復雜度。

　　LoRa組網(wǎng)透傳模塊除了具備完善的入網(wǎng)、退網(wǎng)、信道劃分、節(jié)點管理和白名單等功能外，將組網(wǎng)過程簡化為一鍵操作，讓用戶配置網(wǎng)絡更加便捷。

　　模塊的自組網(wǎng)功能為一主多從的星形網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)，用戶首先將模塊設置為相應的主機和從機模塊，并開啟自組網(wǎng)功能，而后用戶只需通過模塊JOIN管腳和DETECT管腳控制，便可實現(xiàn)網(wǎng)內(nèi)模塊快速組網(wǎng)。

　　模塊在自組網(wǎng)模式下，主機模塊會自動選擇周圍沒有被使用的物理信道和調(diào)制參數(shù)形成一個獨立的網(wǎng)絡，并能自動分配一個唯一的本地網(wǎng)絡地址給從機模塊，從機模塊使用時在使能了自組網(wǎng)功能后就不需要進行任何的配置操作，從機模塊在加入網(wǎng)絡后就能跟主機進行通訊。一個主機模塊最多可連接200 個從機模塊。

　　圖 2 主機模塊與從機模塊組網(wǎng)流程圖

　　而后可通過命令查詢方式追溯到主機網(wǎng)內(nèi)存儲的從機信息，方便管理與通訊，真正意義上擺脫LoRa網(wǎng)關(guān)協(xié)調(diào)器。

　　下圖是LoRa應用整體解決方案，目前LoRa憑借遠距離、低功耗、抗干擾等優(yōu)點正在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展中大展身手。

　　ZLG致遠電子LoRa組網(wǎng)透傳模塊不僅內(nèi)嵌自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議、抄表協(xié)議(水表、氣表、熱表)，還針對LoRa聯(lián)盟集成了CLAA協(xié)議和LoRaWAN協(xié)議。用戶無需在協(xié)議上花費大量時間，即可直接開發(fā)應用，大幅縮短研發(fā)周期。