LoRa（長距離）感測器無線技術正在物聯網 (IoT) 產業掀起波瀾。這項無線技術能夠提供可靠的長距離連接，在鄉村地區可達 10 公里，在城市地區可達 2 公里。 LoRa 能夠可靠地傳輸數據，涵蓋室內和地下結構，電池壽命長達數年，且營運成本低廉，有望消除阻礙物聯網創新用例發展的許多連接和功耗挑戰。
鑑於其優勢，業界預測LoRa將連接下一個十億物聯網設備也就不足為奇了。分析公司ABI Research預測，LoRa將佔據所有非蜂窩LPWA連接的一半以上，總計可能接近 1.3的2026十億.
LoRa 感測器是使用 LoRa通訊技術 將感測器資料傳輸到網關和應用程式。這些感測器功耗極低，可連續運作多年，無需更換。常見的測量指標包括溫度、濕度、空氣品質、水流量、土壤濕度、振動等。
感測器包含一個用於讀取感測器讀數的微控制器、用於無線通訊的 LoRa 無線電以及一個電池電源。感測器的數據會透過 LoRa 網路定期傳輸到中央應用程式和分析平台。 LoRa 感測器中整合的一些常見感測器包括：
這些感測器可以連接到支援 LoRa 的微控制器板（如 Arduino 或 Raspberry Pi）來收集和傳輸感測器資料。
LoRa感測器在LoRa網路中運行，利用LoRaWAN協定實現高效的數據傳輸和接收。 LoRaWAN是一種基於雲端的介質存取控制(MAC)層協議，主要用作網路層協定。我們使用LoRaWAN來管理LoRa網關和LoRa感測器（節點）之間的通訊。它充當路由協議，由LoRa聯盟維護。 LoRaWAN的第一個版本於2015年發布。
在 LoRaWAN 架構中，LoRa 節點（即搭載 LoRa 協定的感測器）在有資料需要傳輸時會發起非同步通訊。這使得 LoRa 網路能夠在固定通道頻寬下，在靈敏度和資料速率之間進行權衡。這主要涉及選擇所使用的擴頻因子，這是介於 7 到 12 之間的可選參數。此擴頻因子決定了 LoRa 節點的靈敏度和資料速率。
LoRa節點所傳送的資料會被多個LoRa閘道接收，這些閘道會將接收到的封包轉送到集中式網路伺服器（物聯網伺服器）。此伺服器負責過濾重複資料包、管理網路並執行安全性檢查。隨後，伺服器將處理後的資料傳送到應用程式模組、控制面板或連接的智慧型裝置。如此一來，LoRaWAN協定在中等負載下仍能展現出極高的可靠性和準確性。
此外，LoRaWAN 協定還採用了前向糾錯編碼 (FEC)，以增強網路的抗干擾能力。 LoRa 網路擁有高達 155 dB 至 170 dB 的無線連結預算，覆蓋範圍更廣，適用於各種應用。
LoRa 網路中的設備由 LoRa 節點（感測器設備）、用於中繼訊息的 LoRa 閘道以及集中式 LoRa 網路伺服器組成。要使用 LoRa 感測器，全面的 LoRa 網路設定至關重要。讓我們詳細探討一下關鍵組件：
LoRa節點：嵌入無線連接和 LoRa 協定的感測器。它收集感測器數據並將其傳輸到 LoRa 網關。
LoRa網關：充當 LoRa 網路的中心點。它透過 LoRa 無線連接從 LoRa 節點接收數據，並透過基於 IP 的連接（例如 Wi-Fi、乙太網路或蜂窩網路）將其轉發到雲端伺服器。網關也從雲端接收命令並將其傳送到 LoRa 終端節點。通常，多個網關會接收相同節點的傳輸數據，從而提供冗餘。
雲服務器：用於接收和儲存來自 LoRa 網關的資料的雲端伺服器。它支援存取來自多個平台的數據，從而實現可擴展性，並可控制 LoRa 感測器的性能和範圍。
它提供跨各種平台的數據訪問，提供擴展和管理 LoRa 感測器性能和範圍的靈活性。
雲端伺服器還充當從控制面板（智慧型裝置）向 LoRa 節點發送命令的管道。在這種情況下，您可以調整 LoRa 網路中 LoRa 感測器的效能、範圍或其他參數。
這就是我們在 LoRa 網路中設定 LoRa 感測器的方法。 LoRa 網路可以根據需要容納任意數量的 LoRa 感測器。
LoRa 技術在眾多顛覆性技術中脫穎而出，它並非未來的願景，而是如今已在全球落地的現實。數十億個 LoRa 和 LoRaWAN 感測器已在全球各種物聯網應用中部署，並且這一數字仍在穩步增長。 LoRa 感測器利用 LoRaWAN 協議，為建立更智慧的世界做出了重要貢獻。以下是 LoRa 感測器的一些主要優勢：
長距離連接
LoRa技術以其低功耗和遠距離數據通訊能力而聞名。它為地下和室內感測器提供可靠的無線連接，在農村地區最遠可達10公里，在城市地區最遠可達2公里。這對於農業或水錶計量應用至關重要。
低功耗運行
透過優化感測器測量頻率、睡眠週期和 LoRa 鏈路資料速率，LoRa 感測器節點僅需一顆電池即可運作長達 10 年。低功耗對於遠端農業、公用事業基礎設施或追蹤用例至關重要。這還能降低維修成本。
抗干擾能力
LoRa 採用線性調頻擴頻調製，能夠有效抵禦無線電雜訊和乾擾。前向糾錯方案則能夠提供訊號穩健性。
全球生態系統
LoRaWAN 規範及其相關聯盟提供了一個可互通的框架，可供各種公共和私人 LoRa 網路供應商使用。 LoRa 聯盟擁有超過 500 名成員，其中包括來自 100 多個國家的 58 家公共網路營運商，其生態系統確保了全球可近性。憑藉覆蓋 100 多個國家的網絡，LoRa 聯盟能夠在全球範圍內快速部署 LoRa 解決方案。
多種應用
LoRa 是對蜂窩網路、WiFi、Sigfox 等技術的補充，適用於成本和功耗敏感的應用。這將推動 LoRa 在智慧城市、建築、農業、物流和工業場景中的應用。
LoRa感測器提供了廣泛的可能性，可用於多個領域的應用。 LoRa感測器的一些潛在應用包括：
智慧農業
LoRa土壤濕度感測器、光感測器和濕度監測器有助於優化用水和生長條件，從而提高作物產量。此外，也支持牲畜健康狀況的位置追蹤。
智能城市
LoRa感測器可傳遞停車位可用性、環境監測參數甚至垃圾箱狀態等資料。照明、交通監控等城市服務都利用了這項技術。 LoRa也可用於洩漏和結構健康監測應用。
智慧醫療
LoRa網路可實現低成本、可靠的連接，適用於醫療資產追蹤、藥品/血液樣本溫度監測以及老年患者健康監測。基於LoRa感測器和網關的物聯網解決方案可以幫助全天候監測高風險患者。
智慧工業監控
工業運作可受益於具有持續監測功能的 LoRa 感測器。 LoRa 無線感測器用於測量溫度、振動、壓力和功耗，無需昂貴的佈線即可分析工廠設備的健康狀況。無需 GPS 的定位服務可利用更廣的覆蓋範圍，追蹤工業園區內的高價值資產和貨櫃。
智能公用事業
由於電錶通常位於室內、地下或人口密集的城市環境中，這使得大多數無線技術難以覆蓋這些區域。許多城市正在推廣基於 LoRa 無線電連接的智慧燃氣、電力和供水電錶，以便遠端傳輸能耗數據，從而取代人工現場檢查。
智慧供應鏈與物流
LoRa 感測器讓物流和供應鏈能夠以更經濟實惠的方式追蹤運輸中的高價值資產。 LoRa 感測器的遠距離和低功耗特性使其能夠更輕鬆地對車輛和貨物進行地理定位。配備衝擊或溫度感測器的托盤有助於確定誤操作和保險索賠的有效性。
阿茲海默症患者追踪
當阿茲海默症患者離開指定安全區域時，LoRa 技術穿戴追蹤設備可以提醒照護者。這將有助於在缺乏實際監護的情況下確保全天候安全。與 BLE 標籤相比，LoRa 的電池壽命更長，從而降低維護成本。
智慧家庭和建築
LoRa 感測器無縫傳輸有關住宅和建築動態的資訊。它們可以監控能源使用情況、暖通空調功能以及智慧門窗感測器等安全措施。除此之外，LoRa 也致力於創造智慧互聯的生活和工作空間。
如果您正在開發基於物聯網的解決方案，並希望使用 LoRa 技術，但又擔心流程的複雜性，那麼您可以依靠 MOKO智能我們提供各種強大的 LoRaWAN 感測器，您可以根據自己的需求進行選擇。此外，我們還提供硬體設計、原型設計、產品組裝、無線射頻調試和 LoRaWAN 嵌入服務。因此，您將獲得適用於物聯網解決方案的專業級 LoRa 模組。如果您想諮詢報價或有任何疑問，請隨時與我們聯繫。
了解有關 LORA 的更多信息