1) 什么是LoRa调制?
LoRa (Long Range，远距离)是⼀种调制技术，与同类技术相⽐，提供更长的通信距离。调制是基于扩频技术，线性调制扩频(CSS)的⼀个变种，具有前向纠错(FEC)。LoRa显著地提⾼了接受灵敏度，与其他扩频技术⼀样，使⽤了整个信道带宽⼴播⼀个信号，从⽽使信道噪声和由于使⽤低成本晶振⽽引起频率偏移的不敏感性更健壮。LoRa可以调制信号19.5dB低于底噪声，⽽⼤多数频移键控(FSK)在底噪声上需要⼀个8-10dB的信号功率才可以正确调制。LoRa调制是物理层(PHY)，可为不同协议和不同⽹络架构所⽤-Mesh、Star、点对点等等。2) 什么是LoRaWAN?
LoRa调制是PHY，LoRaWAN是MAC协议，⽤于⼤容量远距离低功耗的星型⽹络，LoRa联盟正在对低功耗⼴域⽹(LPWAN)进⾏标准化。LoRaWAN协议针对低功耗、电池供电的传感器进⾏了优化，包括了不同级别的终端节点以优化⽹络延迟和电池寿命间的平衡关系。它是完全双向的，由安全专家构建确保了可靠性和安全性。LoRaWAN架构还可轻松定位移动⽬标⽤于资产跟踪，这是物联⽹增长量最快的应⽤。主要的电信运营商正在将LoRaWAN部署为全国⽹络，LoRa联盟正在标准化LoRaWAN以确保不同的国家⽹络是可以互操作的。3) 什么是LoRa⽹关?
LoRa⽹关设计⽤于远距离星型架构，并运⽤在LoRaWAN系统中。他们是多信道、多调制收发、可多信道同时解调、由于LoRa的特性甚⾄可以同⼀信道上同时多信号解调。⽹关使⽤不同于终端节点的RF器件，具有更⾼的容量，作为⼀个透明桥在终端设备和中⼼⽹络服务器间中继消息。⽹关通过标准IP连接连接到⽹络服务器，终端设备使⽤单跳的⽆线通信到⼀个或多个⽹关。所有终端节点的通信⼀般都是双向的，但还⽀持如组播功能操作，软件升级，⽆线传输或其他⼤批量发布消息，这样就减少了⽆线通信时间。根据要求的容量和安装位置(家庭或塔)，有不同的⽹关版本。4) LoRaWAN数据速率是多少?
对于LoRa来说，LoRaWAN数据速率范围在0.3kbps到11kbps之间，欧洲地区GFSK数据速率是50kbps。在北美地区，由于FCC限制最⼩数据速率是0.9kbps。为使终端设备的电池寿命和总体⽹络容量最⼤化，LoRaWAN⽹络服务器通过⾃适应数据速率(ADR)算法对每个终端设备数据速率和RF输出分别进⾏管理。ADR对于⾼性能⽹络是⾄关重要的，具有了可扩展性。在基础设施⽅⾯，以最⼩的投资部署⼀个⽹络，当需要增加容量时，就部署更多的⽹关，ADR将会使数据速率更⾼，可将⽹络容量扩展6到8倍。5) LoRa集中器是什么?
⽹关和集中器这两个术语都有在使⽤，但在LoRa系统中他们是等效的部件。在其他⾏业⾥，⽹关和集中器的定义意味着不同的部件。6) LoRa处理⼲扰怎么样?
LoRa调制解调器对同信道GMSK⼲扰抑制可达19.5dB，或换句话说，它可以接受低于⼲扰信号或底噪声的信号19.5dB。因为拥有这么强的抗⼲扰性，所以LoRaTM调制系统不仅可以⽤于频谱使⽤率较⾼的频段，也可以⽤于混合通讯⽹络，以便在⽹络中原有的调制⽅案失败时扩⼤覆盖范围。
7)LoRa数据数率是多少?
LoRaWAN定义了⼀组特定的数据速率，但终端芯⽚或PHY是可以有多种选项。SX1272⽀持数据速率从0.3到37.5kbps，SX1276⽀持0.018到37.5kbps。
8) 什么是LoRa终端节点或点?
LoRa终端节点是LoRa⽹络的部分，进⾏感应或控制。他们在远程电池供电。这些终端节点使⽤LoRaWAN⽹络协议与LoRa⽹关(集中器或基站)建⽴通信。
9) 什么是⾃适应数据速率(ADR)?
ADR是⼀种⽅法，改变实际的数据速率以确保可靠的数据包传送，最优的⽹络性能，容量的规模。例如，靠近于⽹关的节点使⽤较⾼的数据速率(缩短传输时间)和较低的输出功率。只有在链路预算⾮常边缘的节点才使⽤最低的数据速率和最⼤的输出功率。ADR⽅法可以适应⽹络基础设施的变化，⽀持变化的路径损耗。为使终端设备的电池寿命和总体⽹络容量最⼤化，LoRa⽹络基础设施通过实现ADR对每个终端设备的数据速率和RF输出分别进⾏管理。
10) LoRa设备天线上可以达到的实际Tx功率是多少?
在芯⽚引脚输出的功率是+20dBm，经过匹配/滤波损耗后在天线后，在天线上功率是+19dBm +/-0.5dB。最⼤输出功率在不同的地区有不同的规定，LoRaWAN规范定义了不同地区不同的输出功率使链路预算最⼤化。11)LoRa解决⽅案的价格是多少?
LoRa设备(如SX1272或SX1276)使⽤了⼀个较低成本的晶振。在窄带技术⾥，RX/TX收发期间需要⼀个昂贵的温度控制的晶体振荡器以减少频率漂移。根据量和功能，⼀个完整终端节点典型的材料清单成本是2 5美元。长的传输距离意味着简化了⽹络基础设施，因不需要中继部署成本较低。较低的功耗意味着使⽤较低成本的电池和⽹络维护。12) LoRa信道活动检测(CAD)模式的过程是怎样的?
CAD⽤于检测LoRa信号的存在，⽽不是使⽤⼀个接受信号强度(RSSI)的⽅法来识别是否有信号存在。它能够把噪⾳和需要的LoRa信号区分出来。CAD过程需要两个符号，如果被CAD检测到，CAD_Detected中断变为有效，设备处于RX模式接受数据有效载荷。13) 为什么我的LoRa设备或模块输出功率达不到20dBm?
+20dBm规格是对芯⽚引脚输出功率⽽⾔。在任何的RF系统中，带通滤波器和RF开关都有插⼊损耗的特性，在匹配滤波后天线上典型性能可达到+19dBm。
14) 可以频繁地在FSK和LoRa调制之间改变模式?
是的，没有问题。LoRa设备通过简单的SPI寄存器写⼊可以从FSK切换到LoRa(反过来也⼀样)。对设备的性能和可靠性没有影响。LoRa设备按照数据⼿册规定的可以配置或重新配置为任意参数。15)如果不能达到+20dBm，如何解决输出功率问题?
1.) 请确认你连接到正确的引脚(PA_Boost)设置，20dBm输出的引脚。每个频段有两个输出端⼝。⼀个是⾼功率端⼝称为PA_boost，另⼀个是⾼效端⼝称为RFO。
2.) 然后，检测软件配置。应该正确地配置好三个寄存器：RegPaConfig、RegOcp 和 RegPaDac。这意味着你在软件中应选择正确的引脚做相应的输出，再依据你需要的功耗级别设置正确的值。
3.) 确认他们与Semtech参考设计相⼀致以便设计⼀个好的PCB布局。这对于可能达到最⼤的输出功率来说是重要的。16) LoRa系统如何实现批量⽣产测试?
在批量⽣产中要测试的有三个重要参数：频率容限、输出功率、灵敏度。频率和输出功率使⽤频谱分析仪容易测试。如果你的信号发⽣器不能产⽣⼀个LoRa信号，强烈建议使⽤FSK模式测试灵敏度。芯⽚⾥仅有⼀个RF链路，FSK和LoRa都在数字域调制。RF路径有可能会装配错误(如虚焊)，因此验证是重要的。芯⽚LoRa和FSK调制的数字部分不受装配影响，因此对于验证⽣产测试性能测试FSK灵敏度就⾜够了。17) 如何为LoRa设备选择正确的晶振?
正常地，对于⼤多数设计，带宽62.5kHz或更⾼，⼀个+/-10ppm的XTAL就⾜够了。带宽⼩于62.5kHz，强烈推荐使⽤TCXO。有关晶振规格更多的详细信息，请参考数据⼿册以及LoRa调制解调器计算器⼯具和应⽤笔记 - AN1200.14_XO_Gidance_LoRa_Modulation_STD”。18) 对于LoRa带宽信号，你如何在LoRa模式中测量频率精度?
如果仅是为了测量，你可以使⽤频率合成器TX(FSTX)模式，如在LoRa寄存器表⾥中所列，基于LoRa配置产⽣⼀个CW信号⾳。19)信号带宽(BW)、符号速率(Rs)和数据速率(DR)间的关系是什么?
理论上， Rs=BW/(2^SF)、DR= SF*( BW/2^SF)*CR，但我们建议你使⽤Semtech LoRa调制解调器计算器按照不同的配置选型评估数据速率和传输时间。
20) 如何选择LoRa信号带宽(BW)、扩频因⼦(SF)和编码率(CR)?
LoRaWAN主要使⽤了125kHz信号带宽设置，但其他专⽤协议可以利⽤其他的信号带宽(BW)设置。改变BW、SF和CR也就改变了链路预算和传输时间，需要在电池寿命和距离上做个权衡。请使⽤LoRa调制解调器计算器评估权衡。21)当两个不同制造商的SX127x模块不能相互通信时，故障检测的步骤是什么?
⾸先，在两个设备间检查由晶振引起的频率偏移。带宽(BW)、中⼼频率和数据速率这些都源⾃晶振频率。其次，检查在两边的软件/固件设置，确保频率、带宽、扩频因⼦、编码率和数据包结构是⼀致的。
22) 在LoRa模式，当循环冗余校验(CRC)使能时，怎样可能接受到⼀个错误的数据包?
在LoRa模式，即使CRC是错误的，有效载荷也会添加到FIFO。在取得有效载荷前必须检查位PayloadCrcError知道它完整性。在显式报头(Explicit Header)模式，有⼀个⼩的可能性⼀个假检测产⽣⼀个“克隆”数据包。
要么错误的报头打开CrcOn位，那么有效载荷将会是错误的，调制解调器将会将它标记作为⼀个PayloadCrcError条件，因此数据包容易被过滤掉;要么错误的报头禁⽌CrcOn位，这种情况该模式认为数据包是好的。这些偶然的坏包会有⼀个随机的长度(从错误报头信息中提取)，容易通过主机过滤掉，例如看到异常的尺⼨⼤⼩。
23) 我可以⽤LoRa设备发送或接受⼀个⽆限长度的有效载荷数据包?不可以，在LoRa模式中最⼤数据包长度是256个字节。
24)在LoRa模式中如何使⽤DIOx引脚?所有DIOx引脚都要连接到MCU吗?
当你开始设计时，在LoRa和FSK两种模式中检查DIO映射。你可以在SX127x LoRa数据⼿册中找到DIO映射信息。DIO没有像通常(典
型)MCU GPIO那样的功能。有⼀些特殊的中断信息(或时钟输出)指⽰事件或芯⽚状态，这使得你的固件设计更易于实现。理论上，你可能不连接DIO引脚，那么就轮询相关的寄存器知道状态结果。当然，我们建议连接DIO尽可能多地⽤作外部中断功能，节省MCU的资源负载，可以很低功耗⼯作模式(当打包发送或接受数据包时，MCU睡眠)。25) 在LoRa模式中为什么有两个RSSI寄存器?有什么区别?
在LoRa模式中，RegPktRssiValue和RegRssiValue 两个寄存器都是有⽤的。RegPktRssiValue指的是数据包RSSI⽔平，RegRssiValue与在FSK模式(⾮LoRa模式)中的RSSI相似。
如你所知，LoRa可以解调低于底噪声(PktRssi 结果)的数据包，那么CurrentRssi等于或⼤于底噪声。关于如何计算这两个RSSI的值更多信息，请参考Semtech API或最新的LoRa数据⼿册。26)如何计算LoRa系统的实际位速率和传输时间?下⾯列出了步骤(i-V)：
通过使⽤LoRa计算器计算是容易的，可以从Semtech⽹站下载(下⾯的连接)。27) LoRa模式的有效载荷长度可以⽤任意数据速率配置为256字节?
SX127x LoRa设备在LoRa模式中有⼀个256字节的FIFO。理论上，所有的256字节都可以⽤于TX或RX。然⽽，⽤低数据速率配置，256字节有效载荷的传输时间将会很长(⼏秒或更长)，这对于抗衰落和⾼⼲扰环境是不好的。在⼤多数环境中这不是⼀个健壮的配置，因此建议如果想要⼀个使⽤低数据速率长的有效载荷，那么数据包可以分成⼏个短的数据包。28) LoRa是mesh⽹络，点对点传，或者是⼀个⽹络?
LoRa本⾝是⼀个PHY，可⽤于所有⽹络拓扑。mesh⽹络扩展了⽹络的范围，但会是以降低⽹络容量、同步开销和电池寿命减少为代价，由于同步和跳数的缘故。随着LoRa的链路预算和距离范围的增加，没有必要⽤mesh⽹络架构扩展距离，因此LoRaWAN选择星型架构可以优化⽹络容量、电池寿命，安装容易。29) LoRa可以使⽤IPv6和6LoWPAN?
是的，LoRa是与IPv6和6LoWPAN兼容的。Actility(LoRa合作伙伴)和其他合作伙伴在LoRaWAN上⾯实现了6LoWPAN。30) LoRa⽹关的容量是多少? ⼀个⽹关可以连接多少个节点?
⾸先最重要的是，容量是在⼀定时间内节接受数据包数量的⼀个结果。⼀个SX1301有8个通道，使⽤LoRaWAN协议每天可以接受接近150万包数据。因此，如果你的应⽤每⼩时发送⼀个包，那么⼀个SX1301⽹关可以处理⼤约62500个终端设备。
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