如果您一直關注科技趨勢或對物聯網 (IoT) 感興趣，那麼您很可能聽說過「LoRa」或「LoRaWAN」這些熱門詞彙。許多部落格文章都在廣泛討論它對智慧城市、農業、工業監控和其他物聯網相關領域的變革性影響。您或許已經知道它與無線通訊和遠端網路有關。在本篇部落格中，我將概述 LoRa 的定義、工作原理、主要優勢、應用以及入門技巧。
LoRa 是「長距離」的縮寫，是一種無線射頻技術，可實現設備之間的遠距離、低功耗通訊。顧名思義，LoRa 的「長距離」是指能夠創建比 WiFi 或藍牙等傳統技術傳輸距離更遠的無線連接。
「LoRa® 是用於創建遠距離通訊鏈路的實體層或無線調變技術…LoRa® 基於線性調頻擴頻調變…LoRa® 是首個商業用途的低成本實現方案。」由LoRa®和 LoRaWAN™ 技術概述
根據上述定義，很明顯，LoRa 不是一種通訊協議，而是一種調製技術，一種將資料編碼到無線電波上的方法，使設備之間能夠高效地通訊。當與 LoRaWAN® 協定堆疊結合使用時，我們可以為物聯網設備建立一個功能齊全的遠端通訊網路。
大多數無線技術都遵循這樣的權衡：傳輸距離越遠，功耗越高。但 LoRa 打破了這一常規。與傳統的 ASK 和 FSK 調變方式相比，LoRa 是基於線性調頻擴頻 (CSS) 調製，可以大幅提升通訊距離，從而在極低的功耗下實現數公里的傳輸距離。
為了正確理解 LoRa，我們有必要快速了解一下 LoRa 通訊的歷史。
2009年，法國的Nicolas Sornin和Olivier Seller開發了LoRa技術的基礎，並於2010年與François Sforza共同創立了Cycleo公司。最初，他們的目標市場是燃氣、水和電力計量行業。 2012年，Cycleo被Semtech收購。
直到 2015 年 XNUMX 月，非營利聯盟 LoRa Alliance® 才成立，旨在標準化和推廣 LoRaWAN（曾稱為 LoRaMAC）——一種建立在 LoRa 調變之上的通訊協定。
在 2010 年代後期，LoRa 和 LoRaWAN® 進行了大量的部署，這使得該技術得到了廣泛的普及，尤其是在歐洲，並出現了一些值得注意的早期成功案例。
到 2020 年代初，LPWAN（低功耗廣域網路）領域已引起全球的廣泛關注，以至於出現了 NB-IoT 和 Sigfox 等幾種競爭技術爭奪市場主導地位。
根據LoRa 聯盟發布的《2025 年年度報告》，LoRa 生態系統已進入新的成長階段，全球已部署超過 125 億台 LoRaWAN® 終端設備，複合年增長率 (CAGR) 達到 25%。 LoRaWAN 已鞏固其作為領先的非蜂窩低功耗廣域網路 (LPWAN) 技術的地位，尤其在智慧建築和設施管理等領域佔據主導地位。 LoRa 和 LoRaWAN® 物聯網市場持續快速成長，預計到 2035 年市場規模將達到164.10 億美元。
LoRaWAN® 網路架構由 LoRa 節點、LoRa 閘道、網路伺服器和應用伺服器組成。在 LoRaWAN® 架構中，節點通常採用星型拓樸結構，網關則構成透明橋接。與終端節點的通訊通常是雙向的，這意味著網關既可以從終端節點收集數據，也可以向終端節點發送命令。
LoRa節點：終端節點是LoRa網路中執行控製或感知任務的元件。它們通常由電池供電，並遠端部署。終端節點會向附近的每個網關發送數據，並且它們以週期性而非全天候的方式傳輸數據。
LoRa網關：網關接收來自LoRa終端節點的數據，然後將其傳輸到網路伺服器。 LoRa網關通常由LoRa無線電模組、微處理器和網際網路連接介質組成。
網關透過回程網路（乙太網路、3G、4G、WiFi 等）將從 LoRa 節點接收的資料轉換為 TCP/IP 格式，並將其傳送至網路伺服器。 LoRa 閘道支援多聲道、多調變收發器，甚至可以在同一聲道上同時解調訊號。它們不會儲存任何數據，僅充當網頁伺服器的資料包轉發器。一個網關可以連接多個終端設備。一台擁有 1301 個通道的 SX8 每天可處理約 1.5 萬個資料包，支援約 62,500 台裝置每小時發送一個資料包。
網路伺服器：網路伺服器管理網路。它過濾因多個網關接收相同資料而導致的重複資料包，執行安全檢查，管理網關流量和路由，控制自適應速率，並將訊息轉送到應用伺服器。
應用伺服器：應用伺服器處理來自網路伺服器的數據，分析感測器數據，支援狀態顯示和即時警報等功能，並可選擇性地將回應傳送回終端節點。
了解 LoRa 的特性是確定其潛在應用的關鍵。讓我們深入了解 LoRa 的優缺點，以幫助您確定其最佳應用場景。
LoRa的優勢：
LoRa的缺點：
LoRa 無線技術廣泛應用於各種應用領域。其遠距離和低功耗特性意味著終端節點可以部署在各種場所，例如建築物內部或偏遠地區，以便將包含重要資訊的資料包傳輸到網關。以下是一些常見的 LoRa 應用：
智慧城市——智慧計量、環境監測、智慧停車、路燈照明、廢棄物管理等等。
供應鏈和物流——資產追蹤與監控、冷鏈監控、車隊管理。
農業——土壤監測、灌溉管制、牲畜追蹤。
工業物聯網－設備監控、預測性維護、自動化。
基礎設施監測－監測鐵路軌道、橋樑和隧道是否有任何實體變化。
公用事業－智慧電網、燃氣/水計量、洩漏檢測、分散式發電。
智慧建築和設施管理—現在是 LoRaWAN® 的領先垂直領域，用於室內空氣品質監測、佔用追蹤和洩漏檢測，以防止代價高昂的水災損失。
ESG 和碳足跡追蹤– LoRaWAN® 透過為全球供應鏈的能源審計、碳排放監測和廢物減少提供即時數據，在企業永續發展中發揮著至關重要的作用。
LoRa描述的是底層物理層，上層網路層尚不存在。 LoRaWAN®是眾多用於描述網路上層的協定之一。 LoRaWAN是一種基於雲端的媒體存取控制（MAC）層協議，但其主要功能是作為網路層協議，用於管理終端節點設備和低功耗廣域網路（LPWAN）網關之間的通信，並作為路由協議，由LoRa聯盟維護。 LoRaWAN規範1.0版於2015年6月發布。
LoRaWAN®定義了網路的系統架構和通訊協議，而 LoRa 物理層則實現了遠距離通訊鏈路。
因此，總而言之：
LoRa = 物理層調製
LoRaWAN = 通訊協定和架構
它們共同提供了完整的解決方案，包括遠端連接和靈活的網路通訊架構。
LoRa 與 NB-IoT、Sigfox 和 LTE-M 等其他物聯網技術之間存在一些差異。其中一些重要的差異如下：
LoRa 在未經授權的 ISM 頻段運行，而不是像蜂窩網路那樣使用授權頻譜。
與其他協定使用的調變方案相比，LoRa 使用獨特的 CSS（線性調頻擴頻）調變技術。
與 NB-IoT 等其他協定相比，LoRa 的安全協定不夠強大。
與 WiFi 或藍牙等技術相比，LoRa 具有更強大的長距離功能。
LoRa 主要用於遠距離、低功耗應用，例如環境監測和智慧農業，而 LTE-M 等其他協定更適合車輛遠端資訊處理和行動物聯網應用等應用。
| 洛拉 | 窄帶物聯網 | LTE-M | 西格福克斯 | |
| 範圍 | 15-20公里（鄉村），2-5公里（城市） | 1-10 km | 1-11 km | 10公里（市區），40公里（鄉村） |
| 頻帶 | 未授權的 ISM 頻段 | 授權蜂窩頻段 | 授權蜂窩頻段 | 未授權的 ISM 頻段 |
| 數據速率 | 0.3 – 50 比特/秒 | 200 kbps的 | 200-1000 kbps | 100個基點 |
| 網絡所有權 | 公共或私人 | 電信運營商 | 電信運營商 | Sigfox 操作員 |
| 訂閱費用 | 免費或低成本 | 更高的手機費用 | 更高的手機費用 | 需要訂閱 |
| 電源效率 | 很高 | 很高 | 媒材 | 很高 |
| 雙向 | 可以 | 可以 | 可以 | 有限（嚴格的下行限制） |
| 室內滲透 | 固德 | 優 | 固德 | 固德 |
| 理想用例 | 智慧城市、農業、資產追蹤 | 公用事業儀表、工業監控 | 穿戴式裝置、遠端資訊處理、行動應用程式 | 簡單的感測器，基本監控 |
附註：截至 2026 年，雖然 NB-IoT 仍然在營運商計量領域很受歡迎，但 LoRaWAN® 在專用網路中處於領先地位，而像 5G RedCap 這樣的新標準則致力於解決高頻寬工業物聯網問題。
網路主權的興起
到2026年，隨著網路主權策略的推進，LoRaWAN® 已成為工業企業的首選方案。與數據必須透過電信業者傳輸的基於蜂窩網路的物聯網（例如 NB-IoT 或 LTE-M）不同，LoRaWAN 允許企業建置、擁有和管理自己的私人網路基礎設施。這意味著無需支付每月的資料流量費用，完全掌控資料安全，並在公共訊號無法覆蓋的特殊環境中獲得可靠的網路覆蓋範圍。
初入 LoRa 世界，要理解這項技術可能會有些困難。為了幫助您入門，以下是您應該熟悉的幾個關鍵概念：
與其他許多系統一樣，為了開發和推廣LoRa無線系統，成立了一個名為LoRa聯盟的行業組織。該聯盟於2015年2月正式啟動。如聯盟所述，其成立的目的是為安全、營運商級的物聯網低功耗廣域網路（LPWAN）連接提供一個開放的全球標準。
儘管 LoRaWAN® 最初是由一群創始成員建立的，但向更廣泛的成員開放聯盟使其在 2025 年底被 360 多家公司採用，從而發展了生態系統，獲得了更大的覆蓋範圍、更多樣化的參與者以及全球採用率和標準化程度的總體提高。
LoRa 聯盟的現有成員包括晶片供應商、設備製造商和網路營運商，例如 Zenner、Actility 和 Netmore，以及全球主要的物聯網營運商。該聯盟透過嚴格的認證計畫和引入中繼節點和衛星連接等新功能，持續推動該標準的發展。
基本上，任何人都可以建造自己的 LoRa 通訊系統。由於 LoRa 工作在免許可頻段，因此無需支付頻率許可費用。如果您只想用 LoRaWAN® 覆蓋有限的區域，那麼自行建立網關和伺服器就非常合理。準備好建立您自己的LoRaWAN® 解決方案了嗎？其實比您想像的簡單很多！瀏覽 MOKOSmart 的一系列相容產品（可在 LoRa 聯盟市場找到），找到最適合您應用的產品。
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