载波和LoRa
最近lora這個很火,火的原因是因為國家出了一個政策,這個政策呢,有很多人解讀了,我身邊也有好幾個朋友做這方面的,然后我今天找他們聊了下,得到的結果是,這個政策肯定是或多或少對現在的行情和市場有一定的影響,想起16年的時候,他們也因為有某些原因丟掉了很多訂單,現在出現這個政策,對剛剛好轉的情況,有增加了一些壓力。
但是沒關系,「存在即合理」,我相信他們能度過這次難關,有這方面需要的朋友也可以找我聯系下,也不存在說什么生意只說,純粹是讓大家雙方方便,你剛好需要,而他們又剛好專業,僅此而已。
我這篇文章想說的是載波,和調制解調的原理,我們整天說這個波,那個波,這個頻段那個頻段,這些都是什么東西呢?
信號怎么發送出去呢?
信號發送就需要載體,就好像你開車,就需要有一條馬路,任何信號都可以理解成是一種波,比如是音頻,比如是視頻,都是一種波,也可以理解成很多0和很多個1組成的數據,數據一般都是低頻信號。
但是這些數據需要一個載體發送出去,如果說硬件的載體,我們可以理解為天線,通信領域就是基站,軟件的載體我們就叫載波,數據幾乎都是低頻信號,低頻信號抗干擾能力很弱,所以我們需要一個抗干擾能力強的載體來搬運數據,剛好高頻信號具有這樣的能力,所以我們說的載波其實就是高頻信號,所以我們看到的各種頻段,說的也就是高頻信號。
調制
低頻信號是很容易受到干擾的,傳輸的距離很短,但是高頻的信號穩定性非常好,可以傳輸的距離很遠,所以,我們需要把低頻的信號,也就是我們說的數據,糅合到高頻信號里面去,形成一個新的信號,這個過程我們就叫做調制。
低頻信號就好像我們的可樂,高頻信號就好像是我們的可樂瓶子,我們需要把可樂裝到瓶子里面后,才可以寄送出去,如果沒有瓶子裝的可樂,直接寄送出去,幾乎是被丟失掉的,因為沒有一個載體來保護數據。
通過幅度進行調制
調制的方法之一就是通過幅度進行調制的,高頻信號隨著低頻信號的改變來改變高頻信號的幅度,這個過程就叫做調幅,我們看到收音機上的AM就是通過這樣的方式,他的波形看起來像這樣的。
通過頻率調制
跟調幅相對應的就是頻率調制,高頻信號隨著低頻信號來改變高頻信號的頻率,這也是把低頻信號耦合進高頻信號的一種手段,經過調制后的波形大概是這個樣子的。
解調
既然有調制的過程了,那么就有解調的過程,解調就是把低頻信號從高頻信號里面給提取出來的一個過程,我們的數據經過調制耦合到高頻信號里面之后,通過信號發生器,基站傳輸給接收方,接收方需要通過解調的手段,把數據從載波里面提取出來,畢竟有用的東西是數據,載波只是一個載體,就好像我們把可樂喝完了,就把可樂瓶子給扔掉了。
什么是LoRa
說了載波和信號,那我們再說回來LoRa。
LoRa是semtech公司創建的低功耗局域網無線標準,低功耗一般很難覆蓋遠距離,遠距離一般功耗高,要想馬兒不吃草還要跑得遠,好像難以辦到。LoRa的名字就是遠距離無線電(Long Range Radio),它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統一,它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大3-5倍。
這個讓我們想起來了BLE,BLE也是低功耗設備,但是BLE的傳輸距離跟lora相比,就差了點意思了,不過BLE厲害的是,BLE在WIFI上的拓展,他沒有使用另外的頻段,他在WIFI的2.4G頻段內調頻使用,就是說,你WIFI忙的時候,你就先用,等你空閑了,我用你的車子運點東西,這也就局限了BLE的小數據傳輸的特點。
小數據是小數據,但是BLE 5.0 出來后,高清圖片也是傳輸杠杠的,這就是人類在不斷挑戰極限做出來的可能性。
LoRa的特性
傳輸距離:城鎮可達2-5 Km , 郊區可達15 Km 。
工作頻率:ISM 頻段 包括433、868、915 MH等。
標準:IEEE 802.15.4g。
調制方式:基于擴頻技術,線性調制擴頻(CSS)的一個變種,具有前向糾錯(FEC)能力,semtech公司私有專利技術。
容量:一個LoRa網關可以連接上千上萬個LoRa節點。
電池壽命:長達10年。
安全:AES128加密。
傳輸速率:幾百到幾十Kbps,速率越低傳輸距離越長,這很像一個人挑東西,挑的多走不太遠,少了可以走遠。
國家最近發布的影響LoRa是有什么影響呢?
意見一,LoRa 不會涼涼既然上面說到了載波,那就跟LoRa 有影響了,比如,我們看的閉路電視,用的頻率是AMHZ,那么如果LoRa 也使用了同樣的頻率來傳輸信息,那么對閉路電視就會有影響,所以國家發布這個,也是為了保護的作用,不要因為開發廠商任意使用載波頻率對當地造成影響。
意見二,LoRa 會涼涼LoRa確實涼涼,什么是“任意時刻限單個信道發射”。
「任意時刻限單個信道發射」,是什么意思?就是說,同一時間,要么上行讀取數據,要么下行發送控制數據,但是,不能同時接收和發送數據。就是說,只能用于計量儀表數據讀取。
lora不是TDD,而是FDD,就是說,只能同時用一個信道,要么上行信道,要么下行信道。不能同時用上行信道抄數據又用下行信道發控制。
也就是說,不能進行控制操作,只能進行抄表操作。
sigfox也一樣,上行信道與下行信道不一樣,也只能進行計量表計操作,不能進行控制操作。
所以,想在這個信道抄數據的同時,在另外一個信道發控制,是不行的。
不過,既然是計量儀表,只要抄數據就夠了。
其實,做lora的人,絕大部分不懂通信。
別人就幾個字,任意時刻限單個信道發射,就搞定。真是,字字千金。
這么大的雷不排,這么大的坑不填,現在lora還談什么過關了。
解讀工信部文件分析
目前我看到解讀最好的一篇文章如下,如果想有所了解的請自行點擊閱讀
https://mp.weixin.qq.com/s/QyfCN0umRimG0FmXLrAO_Q
總結
至于是不是涼涼,我認為這個是仁者見仁,智者見智,要看把LoRa 應用在什么場景下,國家這個公文確實是限制了一些應用場景,但是這些限制也是規范了這些應用,說明國家重視這個事情,希望把LoRa 拉到一個正常的軌道上來,至于,我把你拉到軌道上后,你能跑得有多快,有多遠,要取決你的能力。
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總結
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