LoRa，全称Long Range Radio，即远距离无线通信。它是一种低功耗广域网（LPWAN）协议，具有传输距离长，功耗低和成本低的特点。
1、什么是LoRa协议
在IoT物联网通信场景中，很多处于偏远地区的物联网设备都需要长距离和低速的数据传输。相比之下，Wi-Fi，蓝牙，Zigbee等技术都限制于短距离传输，以4G/5G为代表的蜂窝移动无线网络可以提供更广阔的覆盖面积，但是其成本和功耗都太高。而LPWAN低功耗广域网具备网络覆盖范围广，终端功耗低的特点，适合大规模的物联网应用部署。
LoRa技术最早由美国Semtech公司推广，属于基于扩频技术的超远距离无线传输方案。这一方案解决了以往关于长传输距离与低功耗不可兼得的矛盾，提供了一种简单的实现长距离长电池寿命以及大容量的通信系统。
第一款LoRa芯片的发布是2013年的8月。它使用1GHz以下的频段，其接收灵敏度可以达到-148dbm，对比手机的信号灵敏度大部分都在-110到-120dBm之间，相当于LoRa设备可以接收的信号可以比手机信号微弱100倍以上。这确保了网络连接的可靠性。为了推动LoRa的标准化，多家科技企业共同成立了LoRa联盟，目前LoRa设备和LoRaWan技术已经遍布全世界100多个国家。
2、LoRa的关键技术：扩频
LoRa技术之所以可以实现优秀的信号灵敏度，实现长距离通信，其使用的关键技术就是扩频！其调制技术对信号进行独有的频谱扩宽处理。
我们对比看一个传统低功耗的FSK频移键控信号，它的有用信号是承载在的一个比较窄的频段。经过信号的发射接收时，如果恰好有个脉冲式的干扰信号，强度比原始信号还要高，那么就把有用的信号淹没了，造成无法解调成功，通信失败。
而LoRa扩频技术是通过一个扩频因子，将原始信号调制到一个相对很宽的频带上发射出去。即使在接收过程中遇到了类似的尖峰脉冲噪声的干扰，它也只是干扰到很窄的一段载波，而在解调过程中，信号可以从其他未受干扰的载波频段恢复出来。而且从解调的过程来看，它正好是对尖峰干扰进行了一个扩频，使得它的幅度影响变得很低，从而可以正确的提取出有用信号。所以在等同的数据速率条件下，LoRa的扩频通信可以获得比传统调制方式更高的灵敏度。
LoRa网络拓扑一般由终端设备、网关设备、网络服务器、应用服务器等四部分组成。
3、多种低功耗广域网技术对比
下面是低功耗广域网主要几种技术的对比表格。其中NB-IoT（窄带物联网）与LoRa 都具有低功耗、长距离、低成本的特点。相比来说，LoRa具有更长的通信覆盖距离，可以达到15km， 也具备更长的电池寿命，当然，在传输带宽上它比NB-IoT要小很多。另外NB-IoT 使用授权频谱，也就是运营商网络，可以建立全国范围或大规模的服务网络。LoRa使用的是非授权频谱, 用户可以自行搭建网络，节省运营成本，但不容易进行大规模部署。
LoRa在技术方面有几个显著的优势：首先是通信距离更远，相比于433MHz的经典FSK调制，它的通信距离增加了3到5倍。原来433MHz无线产品难以覆盖的死角，LoRa可以完全覆盖；其次是超高的接收灵敏度，可以达到-148dBm。即使被噪声淹没也可以正确解调数据；而且它支持自动随机跳频通信，可以有效抵抗瞬间干扰，具有很强的抗干扰特性。
LoRa技术的理想应用场景包括：无线抄表：例如水表，电表，气表等；以及一些缓慢变化的物理量的低功耗传感器，如温度，水压等；以及无线报警器如烟雾探测，远程I/O控制等。
以上给大家简要介绍了LoRa协议是什么，LoRa技术的工作原理，与其他低功耗广域网技术的对比，以及常用的应用场景，希望对大家有所帮助～
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