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UWB系列
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2.4G-Lora VS 普通2.4G

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LoRaWAN,LoRa,FSK系統(tǒng)


■ LoRa優(yōu)點是長距離傳輸

,采用擴頻增益
,它的傳輸距離約FSK的3倍

■ 其次是低功耗

,盡管它通信距離空曠能達到5km
,仍保持良好的節(jié)能特性

■ 再次

,它工作在免費ISM頻段

FSK系統(tǒng)相比,其特點如下圖所示

LoRaWAN,LoRa,FSK系統(tǒng)


無線傳輸距離由接收機靈敏度和發(fā)射機輸出功率共同決定

,兩者之間的差值我們稱之為鏈路預(yù)算。輸出功率受限于標準規(guī)范
,所以只有通過提高靈敏度來增加距離
,而靈敏度又受數(shù)據(jù)速率非常重要的影響。對所有的調(diào)制方式來說
,越低的速率,接收機的帶寬越窄
,接收靈敏度就越高


LoRa提高了接收機的靈敏度,從而擁有超強的鏈路預(yù)算

,不需要很高的發(fā)射功率了
LoRa接收端靈敏度要歸功于直接序列擴頻技術(shù)。LoRa采用了高擴頻因子
,從而獲得了較高的信號增益
一般FSK的信噪比需要8dB,而LoRa只需要-20dB
。靈敏度上改善了30dB
,理論上相當于增加了5倍的傳輸距離。


現(xiàn)今LoRa已經(jīng)廣泛的使用在不管是城市級的LoRaWAN或是如工廠

,農(nóng)場類的區(qū)域型專用網(wǎng)之物聯(lián)網(wǎng)上
。基本上有些客戶LPWAN頻率都是使用在Sub 1G 頻道
,但因為不同國家的政策而有著不同的使用頻道也會不同如歐洲使用868MHz
、美國使用915MHz
、大陸使用470MHz等等。為使客戶能使用在世界上通用的免授權(quán)的2.4G ISM Band
,Semtech開發(fā)出可以使用在此頻段的LoRa芯片
。其還包含(BLE) Bluetooth Low Energy低功耗藍牙的兼容物理層供客戶開發(fā)。


SX1280架構(gòu)下的無線測距方案使用LoRa直接序列展頻DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) 的TOF (Time of Flight)測距方法 ,該測距技術(shù)可以視為利用飛行時差來測距

。其不同于傳統(tǒng)單
、雙向測距技術(shù),TOF 是利用無線信號在兩個異步收發(fā)機往返的傳遞時間來測量兩點之間的距離

LoRaWAN,LoRa,FSK系統(tǒng)

LoRa 2.4G 四大特點:

1

、Long Range(遠距離)

2、Ultra-low Power (超低功耗)

3

、High&Low Speed  (寬窄一體)

4

、anging(內(nèi)置定位引擎


支持 LoRa 調(diào)制模式、FLRC(快速 LoRa 調(diào)制)

、FSK 調(diào)制


Long Range(遠距離)
擴頻因子 SF5 以上

,可視距離達 2 公里。

擴頻因子 SF7 以上

,可視距離高達 7 公里


Ultra-low Power (超低功耗)
LORA 模式(Freq=2.45GHz;CR=4/5;Power=12.5dBm;)


LoRaWAN,LoRa,FSK系統(tǒng)

image.png

通訊速率高可達 1.3Mbps、低 595bps


Ranging(內(nèi)置定位引擎)

可視測量精度高達 5m

,非可視測量精度 10-15m


擴頻:LoRa是一種擴頻調(diào)制技術(shù),通過擴頻調(diào)制可以得到一個編碼增益

,因為信號可以用一個負的信噪比接收
。同時,在沒有干擾的情況下
,這就等同于在噪聲下的接收
,而在有共信道干擾的情況下,這就等同于接收比干擾信號弱的所需信號功率的能力


低帶寬:減少帶寬有兩個好處

。首先,較低的帶寬減少了相鄰信號的影響
,從而降低了成為干擾受害者的可能性
。即使是在共信道干擾的情況下,我們只暴露在信號功率的一小部分意味著我們接收到的Wi-Fi信號功率的一小部分


前向糾錯和交織技術(shù):LoRa調(diào)制解調(diào)器的另一個優(yōu)點是FEC(前向糾錯)和交織技術(shù)的可用性

。前向錯誤糾正允許在信息中引入冗余信息,允許修改和恢復(fù)損壞的有限位元
。即使是FEC順序位錯誤(即相鄰的損壞位)也是難糾正的
。由于這個原因
,采用了交織技術(shù)。這是一種重新分配信息包中的信息的技術(shù)
,以便在重構(gòu)之后
,錯誤不太可能來自相鄰的位。


無線測距:Semtech公司的高性能射頻芯片SX1280/1281

,模塊使用LoRa調(diào)制
,有著極高的接收靈敏度。LoRa1280集成了“time of flight”的功能
,可以實現(xiàn)無線測距的功能


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