【通信模块】LoRa与LoRaWAN简介

LoRaWAN网络

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LORA： https://www.techphant.cn/tag/l-2

LORAWAN：https://www.techphant.cn/tag/l-3

其他：如LAN https://www.techphant.cn/tag/l-4

Lora基本原理

LoRa(长距离低功耗无线通信)技术作为一种低功耗、远距离的无线通信技术，被广泛应用于物联网领域。

在将LoRa设备连接到云平台之前，需要使用网关来实现设备与云之间的通信；

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LORA终端与LORA网关

LORA终端：集成了LORA模块的物联网设备；

​ 可通过LORA无线通信技术与LORA网关进行通信；

LORA网关：连接LORA终端和互联网的设备；

​ 可将LORA终端发送的数据转换为互联网可以识别的数据，也可将互联网上数据转发给LORA终端；

Lora基站：基站是LoRaWAN网络中的一种设备，它可接收来自终端设备的LoRa信号，并将其发送给LoRa网关；

​ 基站只能接收数据，但不能发送数据（区别于网关）！

连接方式

串口连接:LORA终端和LORA网关可以通过串口连接进行通信。在该方式下，LORA终端通过串口将数据发送给LORA网关，LORA网关通过串口接收数据后进行处理和转发。这种方式简单易用，但需要考虑串口波特率、数据位、校验位等参数的设置。网关模式连接:LORA终端可以通过网关模式连接LORA网关。在该方式下，LORA终端将数据发送给LORA网关，LORA网关通过网关模式接收数据后进行处理和转发。这种方式需要在LORA终端和LORA网关中设置相应的参数，如网关ID、节点ID等。透传模式连接:LORA终端和LORA网关可以通过透传模式连接进行通信。在该方式下，LORA终端将数据发送给LORA网关，LORA网关通过透传模式接收数据后进行处理和转发。这种方式简单易用，但需要考虑数据的加密和解密。

连接步骤

	1.设置LORA终端和LORA网关的参数，如频率、速率、功率等。2.选择连接方式，如串口连接、网关模式连接或透传模式连接。3.根据连接方式进行相应的设置，如串口波特率、网关ID、节点ID等。4.进行连接测试，验证LORA终端和LORA网关的连接是否正常。

优缺点

优点：1.距离远：LORA无线通信技术具有长距离传输的能力，可以实现数公里的传输距离。2.低功耗：LORA终端和LORA网关的通信功耗非常低，可以实现长时间的无线传输。3.低成本：LORA无线通信技术的成本相对较低，可以满足大规模物联网设备的连接需求。
缺点：1.速率慢：LORA无线通信技术的传输速率相对较慢，一般为几千比特每秒。2.容易受到干扰：由于LORA无线通信技术的频段被多种无线设备共享，因此容易受到干扰。3.网络拓扑结构简单：LORA无线通信技术的网络拓扑结构相对简单，无法支持复杂的网络结构。

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LORA网关

• 将LoRa设备和云平台之间的通信进行转换和中继的设备；

• 负责接收LoRa设备发送的数据，并将数据传输到云平台进行处理和存储；

特点

   1. 长距离通信能力：LORA网关可实现设备与云远距离通信，覆盖范围广，且能够穿透障碍物，适用室内和室外环境；2. 低功耗：LORA网关采用低功耗技术，能够长时间运行而不需要频繁更换电池或充电。；3. 多设备连接：LORA网关支持多个LoRa设备的连接，可以同时处理多个设备发送的数据。4. 安全性：LORA网关可以通过加密和认证技术确保数据的安全传输。

LORA网关的选择

1.通信协议：LORA网关通常支持多种通信协议，如TCP/IP、MQTT等。在选择网关时，需要确保网关支持与云平台通信所需的协议。2.容量：不同的LORA网关具有不同的容量，即可以同时连接的LoRa设备数量。根据项目需求，选择具有足够容量的网关，以支持所需的设备连接数量。3.网络连接方式：LORA网关可以通过以太网、Wi-Fi、4G等多种方式连接到云平台。根据设备所处的环境和网络条件，选择适合的网络连接方式。4.可靠性：选择具有良好可靠性的LORA网关，以确保设备与云平台之间的稳定通信。可靠性包括硬件质量、稳定性和数据传输的可靠性等方面。5. 兼容性：考虑选择与现有设备和系统兼容的LORA网关，以便于集成和扩展。
6. 易用性：选择易于配置和管理的LORA网关，以减少部署和维护的工作量。

LORA网关的部署和配置

详见后文Lora上云（接入信息，如网关地址、协议类型）；

1. 网关安装：将LORA网关安装在设备附近，确保其能够接收到设备发送的数据信号，并能够连接到云平台所需的网络。
2. 网关连接：根据网关的连接方式，将其连接到云平台所需的网络，如通过以太网连接到局域网或通过4G连接到互联网。
3. 网关配置：通过网关的管理界面或配置工具，进行网关的配置，包括网络设置、协议设置、安全设置等。
4. 设备注册：将设备与网关进行绑定和注册，以确保网关能够接收到设备发送的数据。
5. 云平台配置：在云平台上配置网关的接入信息，如网关地址、协议类型等，以便云平台正确接收和处理网关发送的据。
6. 测试与验证：进行测试和验证，确保设备能够正常发送数据到云平台，并能够在云平台上正确接收和处理数据。

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LORA网关数据进PLC

LORA网关数据传输方式

直接传输：LORA网关直接将数据传输到PLC；
间接传输：LORA网关将数据传输到云端，云端再将数据传输到PLC（Lora上云）。

直接传输的优点是数据传输速度快，但是需要设置直连网络，而且需要额外的硬件设备；
间接传输的优点是可以实现远程控制，但是数据传输速度较慢。

Lora上云

现阶段在地毯式学习Linux，后期有时间拿Linux板子做一下，再出教程；

阿里、腾讯云官网皆有详细配置过程，框图如第一张图所示，Lora上阿里云配置链接如下：

https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/overview-12?spm=a2c4g.11186623.0.preDoc.79b76f959MQ8k5

https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/configure-a-lora-gateway?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.28113186WIorNC

https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/connect-lora-devices-to-iot-platform?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.650272f58sS3Sc

g.11186623.0.nextDoc.28113186WIorNC

https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/connect-lora-devices-to-iot-platform?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.650272f58sS3Sc