低功耗廣域網（LPWAN，Low Power Wide Area Network）技術是一種革命性的物聯網無線接入新技術，與Wi-Fi、藍牙、ZigBee等現有成熟商用的無線技術相比，具有遠距離、低功耗、低成本、覆蓋容量大等優點，適合于在長距離發送小數據量且使用電池供電方式的物聯網終端設備。LPWAN作為一個新興的、剛起步的技術，其市場普遍被看好，各廠商爭先研究LPWAN，參與標準制定，設商用試點，市場呈現百家爭鳴、蓬勃發展的態勢。

LoRa技術特點及優勢

作為LPWAN技術之一，LoRa具備長距離、低功耗、低成本、易于部署、標準化等特點。

LoRa采用線性擴頻調制技術，高達157 dB的鏈路預算使其通信距離可達15 km以上（與環境有關），空曠地方甚至更遠。相比其他廣域低功耗物聯網技術（如Sigfox），LoRa終端節點在相同的發射功率下可與網關或集中器通信更長距離。LoRa采用自適應數據速率策略，最大網絡優化每一個終端節點的通信數據速率、輸出功率、帶寬、擴頻因子等，使其接收電流低達10 mA，休眠電流小于200 nA，低功耗從而使電池壽命有效延長。LoRa網絡工作在非授權的頻段，前期的基礎建設和運營成本很低，終端模塊成本約為5美元。LoRaWAN是聯盟針對LoRa終端低功耗和網絡設備兼容性定義的標準化規范，主要包含網絡的通訊協議和系統架構。LoRaWAN的標準化保證了不同模塊、終端、網關、服務器之間的互操作性，物聯網方案提供商和電信運營商可以加速采用和部署。

現有許多部署好的網絡都采用了網狀結構，每個單獨節點要通過其他節點傳遞信息，這不僅增加了網絡的復雜性，而且縮短了電池壽命。相反，LoRa網絡架構是一個典型的星形拓撲結構，當實現長距離連接時，終端節點和網關可直接進行信息交互，有效減少網絡復雜性和能量損耗，延長電池壽命。 

（1）終端節點（含傳感器）：包括物理層、MAC層和應用層的實現，使用LoRa線性擴頻調制技術，遵守LoRaWAN協議規范，實現點對點遠距離傳輸。

（2）網關/集中器：完成空中接口物理層的處理。網關負責接收終端節點的上行鏈路數據，然后將數據聚集到一個各自單獨的回程連接，解決多路數據并發問題，實現數據收集和轉發。終端設備采用單跳與一個或多個網關通信，所有的節點均是雙向通信。網關和網絡服務器通過以太網回傳或任何無線通信技術（如2G、3G、4G）建立通信鏈路，使用標準的TCP/IP連接。

（3）網絡服務器：負責進行MAC層處理，包括消除重復的數據包、自適應速率選擇、網關管理和選擇、進程確認、安全管理等。

（4）應用服務器：從網絡服務器獲取應用數據，管理數據負載的安全性，分析及利用傳感器數據，進行應用狀態展示、即時警告等。

LoRa是一種適合于具有低功耗、低成本、遠距離等需求的廣域物聯網應用的非授權頻譜網絡技術，目前已在全球內廣泛部署使用。面對授權頻譜廣域網絡技術NB-IoT發展所帶來的挑戰，LoRa應該在NB-IoT還沒成熟商用之前，積極推動挖掘出更多具有實用性、高效性的應用，給用戶提供更優質的物聯網服務，培養用戶粘性，快速實現LoRa應用和節點數量的高增長，在未來廣域物聯網的競爭中占據重要的一席之地。