LoRa
 

　　全稱“Long Rang”,是LPWAN一種成熟的通信技術(shù)，是美國公司的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的低功耗超長距離無線通信技術(shù)，是Semtech公司私有的物理層技術(shù)，主要采用的是窄帶擴(kuò)頻技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)，大大改善了接收靈敏度，在一定程度上奠定了LoRa技術(shù)的遠(yuǎn)距離和低功耗性能的基礎(chǔ)?？傮w來看，LoRa是為了解決物聯(lián)網(wǎng)中M2M(物對(duì)物)無線通信的需求，主要是在全球免費(fèi)頻段運(yùn)行，包括433、470、868、915MHZ等非授權(quán)頻段的低功耗廣域接入網(wǎng)技術(shù)。

　　調(diào)制方式
 

　　采用的基于線性調(diào)頻信號(hào)(Chirp)擴(kuò)頻技術(shù)，同時(shí)結(jié)合了數(shù)字信號(hào)處理和前向糾錯(cuò)編碼技術(shù)，然后數(shù)字信號(hào)通過調(diào)制Chirp信號(hào)，將原始信號(hào)頻帶展寬至Chirp信號(hào)的整個(gè)線性頻譜區(qū)間，這樣大大增加了通信范圍。
 

　　通訊協(xié)議
 

　　基于LoRa技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議主要是LoRaWAN，定義了網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)，LoRaWAN的通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是星狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)，主要分為以下三種，第一種：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，從A點(diǎn)發(fā)起，B點(diǎn)接收;第二種：星狀網(wǎng)輪詢，一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式，一個(gè)中心點(diǎn)和N個(gè)節(jié)點(diǎn)，由節(jié)點(diǎn)出發(fā)，中心點(diǎn)接收然后確認(rèn)接收完畢，下一個(gè)節(jié)點(diǎn)繼續(xù)上傳，直到N個(gè)節(jié)點(diǎn)完成，一個(gè)循環(huán)周期;第三種：星狀網(wǎng)并發(fā)，也是一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通信，不同的是多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)與中心點(diǎn)通訊，這就節(jié)約了節(jié)點(diǎn)的功耗，避免了個(gè)別節(jié)點(diǎn)的故障而引起網(wǎng)絡(luò)的癱瘓，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性得以提高。

　　藍(lán)牙4.0
 

　　藍(lán)牙是一種短程寬帶無線電技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)娜蜷_放性標(biāo)準(zhǔn)，它使用跳頻譜(FHSS)、時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)等先進(jìn)技術(shù)在校范圍內(nèi)建立多種通信與信息系統(tǒng)之間的信息傳輸。藍(lán)牙4.0是2010年7月份發(fā)布的，它將傳統(tǒng)藍(lán)牙、高速藍(lán)牙以及藍(lán)牙3.0版本規(guī)格集于一體的低功耗藍(lán)牙，功耗比之前版本降低了90%，具有極低的平均功耗，待機(jī)功耗和峰值功耗，設(shè)備建立時(shí)間縮短，由原來的100ms縮短至現(xiàn)在的3ms，藍(lán)牙4.0的傳輸距離可達(dá)100米以上，擁有AES-128加密方式，數(shù)據(jù)更安全。
 

　　關(guān)鍵技術(shù)
 

　　1. 藍(lán)牙的系統(tǒng)組成
 

　　無線射頻單元，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)和語音的接收和發(fā)送，具有短距離、低功耗的特點(diǎn)，且藍(lán)牙天線體積小、重量輕?；鶐Щ蜴溌房刂茊卧M(jìn)行射頻信號(hào)、數(shù)字和語音的相互轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)基帶協(xié)議和其他的底層連接規(guī)程。鏈路管理單元，負(fù)責(zé)管理藍(lán)牙設(shè)備之間的通信，實(shí)現(xiàn)鏈路的建立、驗(yàn)證、鏈路配置等操作。藍(lán)牙軟件協(xié)議規(guī)范包括傳輸協(xié)議、中介協(xié)議、應(yīng)用協(xié)議等。
 

　　2. 藍(lán)牙核心協(xié)議
 

　　核心協(xié)議由基帶、鏈路管理、邏輯鏈路和適配協(xié)議及業(yè)務(wù)搜尋協(xié)議等4部分組成，它分為兩個(gè)或多個(gè)藍(lán)牙單元之間建立物理RF連接。
 

　　基帶協(xié)議就是確保各個(gè)藍(lán)牙設(shè)備之間的物理射頻連接，以形成微微網(wǎng)，這個(gè)協(xié)議可為亟待數(shù)據(jù)分組提供兩種物理連接方式，同步面向連接(SCO)和異步非連接(ACL)，SCO可以傳輸語言分組也能傳輸數(shù)據(jù)分組，ACL只能傳輸數(shù)據(jù)分組。鏈路管理協(xié)議，管理基帶層內(nèi)主從網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，負(fù)責(zé)兩個(gè)多多個(gè)設(shè)備之間的鏈路設(shè)置和控制，包括傳遞驗(yàn)證和加密，管理鏈路密匙。邏輯鏈路和適配協(xié)議，介于高層與底層的適應(yīng)層，直接為上層服務(wù)，主要負(fù)責(zé)聯(lián)兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備間數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)的分段及重組、多路復(fù)用和協(xié)商通道參數(shù)功能，服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議，是藍(lán)牙技術(shù)框架中非常重要的一個(gè)部分，它使所有用戶模式的基石也使用SDP，可以查詢到設(shè)備信息和服務(wù)類型，然后藍(lán)牙設(shè)備之間的連接才能建立。