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Lora和Zigbee無線通訊技術(shù)的區(qū)別！
發(fā)布時(shí)間：
2022-05-09 10:43
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的無線技術(shù)有很多種，從大的方向分為兩種，一種是局域網(wǎng)，另外一種是廣域網(wǎng)。
最常見的廣域網(wǎng)，是基于電信公司網(wǎng)絡(luò)通訊的無線技術(shù)，例如2G,3G,4G,5G等，以及現(xiàn)在比較流行的NB-Iot。 廣域網(wǎng)工作的頻段是屬于商業(yè)的，需要國家授權(quán)購買，才能使用，否則不能正常使用
局域網(wǎng)無線技術(shù)包括ASK,FSK,WIFI,藍(lán)牙，Zigbee，Z-Wave，Lora等.
Lora無線通訊：
我們無際單片機(jī)編程現(xiàn)在也正在錄制lora的課程，通過芯片級開發(fā)教學(xué)員去做一個(gè)lora模塊，后期會(huì)基于這個(gè)模塊去開發(fā)一些lora的產(chǎn)品應(yīng)用，讓學(xué)員掌握lora最底層的開發(fā)，而不是只會(huì)用模塊。
LoRa 是一個(gè)新興的無線通訊技術(shù)，是由美國Semtech開發(fā)的，一款基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸方案。
Lora改變了以往關(guān)于傳輸距離與功耗的折衷考慮的思維方式. 為用戶提供一種簡單的能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、長電池壽命、大容量的無線通訊方案。
支持低功耗
LORA通訊協(xié)議，其接收電流僅10mA，睡眠電流<200nA，這大大延長了電池的使用壽命，極大程度上 降低了電池供電設(shè)備的功耗。
傳輸距離遠(yuǎn):
傳統(tǒng)的ASK，F(xiàn)SK,藍(lán)牙等無線的傳輸距離大概小于100米，通過加大功率可以達(dá)到1000米甚至更遠(yuǎn). Lora在低速空曠的條件下可以達(dá)到10公里。
在同樣的條件下，Lora的無線傳輸距離更遠(yuǎn)。
原理: LoRa解調(diào)信號的信噪比與-20dB，相比調(diào)頻制式調(diào)頻FSK還高出了30dB，這相當(dāng)于范圍和距離擴(kuò)大了很多倍。在戶外，6dB的差距就可以實(shí)現(xiàn)2倍于原來的傳輸距離
抗干擾：
LoRa無線通訊采用的是擴(kuò)頻技術(shù)，并通過高擴(kuò)頻因子，極大的提高了無線通訊的抗干擾能力。 即使是用相同的頻率，同時(shí)發(fā)送信號到主機(jī)上，也不會(huì)相互干擾，徹底的解決了無線信號通訊容易被干擾的痛點(diǎn)。
穿透力更強(qiáng)：
LORA的無線穿透力更強(qiáng)，我Lora無線模塊 20dbM的發(fā)射功率下，470Mhz的無線傳輸頻率下，經(jīng)過我們的實(shí)際測試，比傳統(tǒng)的ASK使用的穿墻能力提高了5倍以上。
無線通訊的數(shù)據(jù)的速率:
Lora支持半雙工的無線通訊，速率支持292bps-5.4kbps。 可支持無線升級設(shè)備固件。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用種完全可以滿足需求。
LORA采用了數(shù)字?jǐn)U頻、數(shù)字信號處理、以及前身糾錯(cuò)編碼技術(shù)，擁有前所未有的性能，是物聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)通訊種最優(yōu)秀的一 種解決方案。
缺點(diǎn)：Lora無線通訊的技術(shù)和專利，以及芯片的制作等，都被美國Semtech公司壟斷，以及關(guān)于Lora的LoraWan技術(shù)，也是由美國semtech開發(fā)。
這幾年LoraWan因政策和市場的變化，發(fā)展停滯。但并不影響Lora無線通訊技術(shù)的點(diǎn)對點(diǎn)無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用，智能家居，工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，?yīng)用的行業(yè)非常的廣泛。
關(guān)于LoraWan，我本人也是極力的不支持LoraWan，因?yàn)閴艛嗵膳铝耍瑖饩揞^壟斷更可怕。
Ｚigbee無線通訊：
目前市場上的大多數(shù)智能家居智能產(chǎn)品都在采用的一種局域網(wǎng)無線通訊技術(shù)。
ZigBee技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的雙向無線通訊技術(shù)。
主要用于距離短、功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸以及典型的有周期性數(shù)據(jù)、間歇性數(shù)據(jù)和低反應(yīng)時(shí)間數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。
低功耗
由于ZigBee的傳輸速率低,發(fā)射功率僅為1mW,如果進(jìn)入休眠模式，功耗低。
時(shí)延短
通信時(shí)延和從休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都非常短，典型的搜索設(shè)備時(shí)延30ms,休眠激活的時(shí)延是15ms, 活動(dòng)設(shè)備信道接入的時(shí)延為15ms。因此ZigBee技術(shù)適用于對時(shí)延要求苛刻的無線控制應(yīng)用。
防碰撞機(jī)制:
采取碰撞機(jī)智，,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突。MAC層采用了完全確認(rèn)的數(shù)據(jù)傳輸模式， 每個(gè)發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須等待接收方的確認(rèn)信息。如果傳輸過程中出現(xiàn)問題可以進(jìn)行重發(fā)。
安全性高:
ZigBee提供了基于循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能,支持鑒權(quán)和認(rèn)證， 采用了AES-128的加密算法,各個(gè)應(yīng)用可以靈活確定其安全屬性。
成本高:
Zigbee協(xié)議復(fù)雜，技術(shù)門檻高，前期需要投入大量人力研究開發(fā)，這對項(xiàng)目的進(jìn)展和產(chǎn)品的推出產(chǎn)生了很大阻礙。 模塊的成本在15-30之間，對于低成本的探測器來講，成本較高。
穿透力差，傳輸距離短:
傳輸距離短，穿透力（穿墻能力）差，是Zigbee 最大的痛點(diǎn)。但隨著Mesh，級聯(lián)算法的植入，Zigbee基本上可以滿足小家庭的智能家居系統(tǒng)。
綜上，我們發(fā)現(xiàn)其實(shí)Zigbee 和Lora 都屬于低功耗局域網(wǎng)無線通訊技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)等共同點(diǎn)，但Lora 在無線傳輸距離，無線穿透力方面的優(yōu)勢是Zigbee技術(shù)望塵莫及的，這也是Lora的優(yōu)勢所在。
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