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LoRa是世界上使用最为广泛的非授权频谱广域通信网络。LoRa具有LPWAN共同的低功耗、长距离、低成本等特点,还具有安全、灵活等特点,在智慧园区、智慧消防、智能仪表等领域得到了广泛的应用。
LoRa技术引进国内后迅速发展。LoRa技术是LoRa首先由初创公司Cycleo开发的,在2012年,Cycleo被Semtech收购,LoRa芯片解决方案是基于LoRa技术,包括在网关中使用LoRa芯片。LoRa公司也逐渐在国内推广。切入智能电表领域后迅速发展至接受政策因素影响后发展缓慢。现在,监管政策已经基本落实,LoRa技术基本上不受约束,LoRa开始向室内场景等新兴领域发力,为未来做出贡献。
LoRaWAN网络技术应用于LoRa基础之上。LoRa是Semtech独家拥有的一项调制技术,但为了完全应用于通信业务,LoRa联盟基于LoRa技术制定了LoRaWAN标准规范,允许任何组织或个人开发产品,并在此基础上部署网络。在NB-IoT上下行的调制技术分别是SC-FDMA和OFDMA,LoRaWAN标准的上下行都是LoRa。LoRaWAN具有多通道接入、节点访问认证、数据加密、适应性等特点。在使用LoRaWAN标准之后,LoRaWAN变得更具兼容性。
LoRa网络由四个部分组成,具有独特的灵活性和安全性。LoRa网络包括LoRaWAN终端节点、LoRaWAN网关(Gateway)、LoRaWAN网络服务器以及ApplicationServer(ApplicationServer)。LoRaWAN与需要运营商基站介入的授权频谱技术相比,更具灵活性。LoRa技术无需建立基站,一次网关即可控制多台设备,适合企业专网部署。LoRa采用星状拓扑,可以将终端节点上路数据发送到多个网关,结构简单,部署灵活。此外,LoRaWAN安全可靠、双向认证、端到端加密等特点,其安全设计是综合性的,具有前瞻性。LoRaWAN有两个安全层,即网络层安全和应用层的安全,通过NwkSKey和APPSKey实现网络数据流量的加密保护。与此同时,LoRaWAN端到端加密机制使拥有密钥和被授权实体可以访问应用数据,从而保护了数据完整性和隐私性。