杨贵新 张燕芬 吴新

摘要：基于LoRa无线传输技术，设计了一套由终端、基站设备和云服务器组成的传输系统。介绍了系统的总体设计思路和系统中LoRa终端设备、基站设备以及云服务器的具体设计及实现，通过搭建试验验证系统，对LoRa的无线通信性能进行测试试验，证明了LoRa无线通信远距离传输的优势。该系统充分发挥了LoRa技术在远距离、低功耗及大规模组网等方面的突出优点，对未来物联网系统的设计、开发和部署具有一定参考意义。

关键词：物联网；无线传输；系统设计

中图分类号：TP393文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）10-56-4

0引言

随着物联网技术的广泛应用，无线传输技术也在不断发展，但是一直以来都难以解决远距离和低功耗之间的矛盾问题[1]。低功耗广域网（Low Power Wide Area Network，LPWAN）技术产生之后，一定程度上解决了此问题，最大程度地实现更长距离的通信与更低功耗，同时还可节省额外的中继器成本[2]。

LoRa是LPWAN中较为成熟的技术，具有网络覆盖范围广、功耗低及穿透性强的特点[3]。该技术利用了先进的扩频调制技术和编解码方案，增加了链路预算，具有更好的抗干扰性能[4]。2015年Semtech公司带头成立了非盈利的开放组织，称为LoRa联盟。该联盟提出的LoRaWAN技术，可应用于物联网，目前多应用于智慧城市和智慧工业等领域[5]。设计采用了LoRa远程调制解调技术，适合于长距离、低功耗的物联网网络环境。

1系统总体设计

系统基于LoRa技术实现广域无线传输，采用了标准的LoRaWAN通信协议。相比于网状网络，LoRaWAN网络是一个典型的星形拓扑结构，消除了同步开销和多跳，具有结构简单和低功率等特点[6]。……