LoRaWAN（LoRa Wide Area Network），低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議，其核心目標(biāo)是用最小的能耗連接管理大量分散的傳感器和設(shè)備，為低功耗、遠(yuǎn)距離、兼容性的物聯(lián)網(wǎng)通信提供了一種標(biāo)準(zhǔn)化的解決方案。適用于智慧城市、農(nóng)業(yè)監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

與同類技術(shù)對比

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LoRaWAN系統(tǒng)架構(gòu)

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由四個(gè)要素組成，分別是LoRaWAN終端模塊、LoRaWAN網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器。

LoRaWAN終端模塊

用于采集設(shè)備傳感器數(shù)據(jù)、控制設(shè)備，和LoRaWAN網(wǎng)關(guān)通訊。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)

相當(dāng)于中轉(zhuǎn)站，中轉(zhuǎn)來自LoRaWAN終端模塊的數(shù)據(jù)，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)通過網(wǎng)絡(luò)、4G、WiFi等方式連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。終端與網(wǎng)關(guān)不是一一連接的，LoRaWAN終端可以同時(shí)接入多個(gè)網(wǎng)關(guān)，稱為網(wǎng)關(guān)協(xié)作。LoRaWAN系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)獨(dú)立工作，互不影響。

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器

接收并收集來自網(wǎng)關(guān)的信息，通過3G、 4G、Wifi等形式與應(yīng)用服務(wù)進(jìn)行通信。

應(yīng)用服務(wù)器

處理來自網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)。用戶通過微信小程序、公眾號、APP和瀏覽器等前端界面和應(yīng)用服務(wù)器交互數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)和LoRaWAN終端通訊。

LoRaWAN具體應(yīng)用舉例

智慧農(nóng)業(yè)

?場景需求

?監(jiān)測土壤濕度、溫度、光照等環(huán)境參數(shù)。

?自動化灌溉和施肥。

?防止病蟲害和極端天氣影響。

?應(yīng)用方案

選用傳感器監(jiān)測：

土壤溫濕度、光照、雨量。

LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)：

部署 LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)覆蓋農(nóng)田區(qū)域。

使用電池供電的 LoRa 傳感器，低功耗運(yùn)行。

數(shù)據(jù)管理：

數(shù)據(jù)上傳至云平臺，實(shí)時(shí)監(jiān)測農(nóng)田狀態(tài)。

設(shè)置閾值告警（如土壤濕度過低時(shí)觸發(fā)灌

溉）。

應(yīng)用價(jià)值：

提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

減少水資源浪費(fèi)。

降低人工巡檢成本。

智慧城市

?場景需求

?智能路燈控制。

?垃圾桶滿溢監(jiān)測。

?空氣質(zhì)量監(jiān)測。

?停車位管理。

?應(yīng)用方案

選用傳感器監(jiān)測：

光照（用于路燈控制）。

超聲波（用于垃圾桶滿溢檢測）。

空氣質(zhì)量（PM2.5、CO2 等）。

地磁（用于停車位檢測）。

LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)：

在城市中部署多個(gè) LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)，形成全 覆蓋網(wǎng)絡(luò)。

使用低功耗傳感器，減少維護(hù)成本。

數(shù)據(jù)管理：

數(shù)據(jù)上傳至城市管理平臺，實(shí)現(xiàn)智能化管理。

通過數(shù)據(jù)分析優(yōu)化資源分配（如路燈亮度調(diào)

節(jié)、垃圾清運(yùn)路線規(guī)劃）。

應(yīng)用價(jià)值：

節(jié)能減排，降低城市運(yùn)營成本。

提升市民生活質(zhì)量。

實(shí)現(xiàn)城市精細(xì)化管理。

適用LoRaWAN的場合與需求

有線通信：LoRaWAN可以輕松實(shí)現(xiàn)無線化部署。

長距離無線通信：在特定區(qū)域范圍內(nèi)或更遠(yuǎn)的地方進(jìn)行無線通信時(shí)，LoRaWAN 是一個(gè)理想的選擇，它可以覆蓋廣闊的區(qū)域，并提供穩(wěn)定的連接。

低功耗需求：應(yīng)用需要無線設(shè)備長時(shí)間運(yùn)行而不需要頻繁更換電池或充電，LoRaWAN 是一個(gè)優(yōu)秀的選擇，它可以提供出色的電池壽命，減少設(shè)備維護(hù)成本。

大規(guī)模連接：LoRaWAN 可以同時(shí)連接大量無線設(shè)備，這使得它非常適合于物聯(lián)網(wǎng)中需要大規(guī)模設(shè)備互聯(lián)的場景。

簡單無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：需要快速部署、簡化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和降低設(shè)備成本，LoRaWAN 是一種有效的解決方案，它的基礎(chǔ)設(shè)施相對簡單，可以幫助用戶迅速實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。

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