隨著物聯網(IoT)技術這幾年被高度關注，耳熟能詳如窄頻物聯網(NB-IoT)、LTE-M(Long Term Evolution, Category M1)、Wi-SUN及Sigfox等眾多的技術與相關推廣聯盟在市場上爭相競逐，而LoRa技術在全球也有許多的布建與關注，以下針對LoRa技術的發展狀況與推廣導入做詳細的介紹。

網絡科技的發展一日千里，伴隨著對裝置通訊的需求被大量重視，以較少帶寬、低功耗、長距離及大量裝置連接需求為主所發展的通訊領域長距離低功耗廣域網(Low Power Wide Area Network, LPWAN)有著顯著的發展，這些基于免費頻段Sub-1GHz運作的技術更是快速興起。認識LoRa芯片/LoRaWAN通訊協議 升特(Semtech)于2013年8月宣布推出一系列基于啁啾展頻(Chirp Spread Spectrum, CSS)調變的LPWAN芯片取名為LoRa，名稱來自英文Long Range的含意縮寫，其優異的傳輸距離令人印象非常深刻。

無線射頻訊號的傳輸距離，在環境中會有許多變因造成傳輸效能降低，不考慮太復雜的影響變因下，目前LoRa技術經實測確實有極佳的抗干擾性，在接收靈敏度也有相當不錯的表現。 下圖顯示從石門水庫大壩沿著大漢溪空曠河谷采用0 dBi天線下測得傳輸距離最遠可達16公里(km)，在空曠處有非常好的傳送效能。另外，在都會區的測試部分，將網關架設于桃園新光大樓十樓位置，約可以涵蓋半徑大約2公里上下的范圍傳輸。不過，在真實場域可能會因為建物的阻隔等環境影響而有增減。整體而言，實測數據顯示LoRa技術在傳輸距離上確實有不錯的表現。

? 

帶寬125kHz + 20dBm輸出功率下實測結果

面對其他技術挑戰　LoRa發展依然看好 面對NB-IoT等新技術威脅，LoRa仍然小心翼翼地面對，硬件方面新一代更為便宜、尺寸更小且效能更佳的芯片也將于今年三月上市，希望透過較低的成本價格、效能與功耗的改良、輔以降低應用設計復雜度等面向調整，期待能以更有競爭力與良好性價比的產品線保持競爭力。2018年1月升特于美國國際消費性電子展(CES)所揭露的新一代LoRa芯片就是基于這些基礎所推出的新產品。

新一代LoRa芯片的功能結構方塊圖

主要聚焦的功能與改善包括：芯片尺寸減少了45%，新芯片尺寸只有4毫米×4毫米；接收模式的功耗降低了50%，原為9毫安已降至4.6毫安；傳輸距離增加20%，而同一顆芯片支持全球Sub-1G頻段的使用，頻率范圍為150~960MHz。為減低應用的開發的復雜度，導入協議引擎(Protocol Engine)，透過硬件實作的協議引擎搭配256Bytes的數據緩沖區(Data Buffer)提供使用者應用程序編程接口(Application Programming Interface)的擴展命令，應用開發者可以用更精簡的程序達到LoRa程序的開發。原廠數據顯示處理器只需要用十行程序代碼就能編寫出LoRa傳輸與接收的功能。 

其他改善部分，還有針對中、短無線涵蓋范圍應用且需要較多裝置收發數據的應用需求，增加了展頻因子SF5(Separating Factor 5)的速率，借助提高實際的LoRa傳輸速率，進而增進頻道的利用率，讓網關可以支持更多裝置的數據傳輸。前述的這些改進設計揭露了LoRa面對新技術的競爭與挑戰，持續的改善成本與效能，希望開辟出一塊屬于自己在物聯網市場的一片天地。 另一方面，就組建整個LoRaWAN網絡的軟件協議的部分，LoRa聯盟于去年提出v1.1的新版本，對于穩定性以及未來更大量裝置的網絡建構所面臨的問題，新協議在網絡的安全機制、新的區域規范提出、核心服務器后端接口(Back-end Interfaces)與服務器間數據交換規范等均做了改進。 

主要改進設計含括了LoRaWAN裝置在不同LoRa營運商(Operator)間的漫游(Roaming)機制部分，除原有的被動式漫游基礎下增加了跨營運商的切換漫游(Handover Roaming)機制；擁有終端裝置Class B完整傳輸方案，以及Class A與Class C的動態切換；為了應對未來移動裝置漫游的需求，增加了入網服務器(Join Server)的設置，提供漫游時裝置切換LoRa營運商時可以進行裝置的資格與特性等參數的確認。 而在安全部分，AES加密的密鑰由原來的三把擴充為五把，讓數據的完整性與安全性更為嚴謹。具備空中在線升級(Firmware Upgrade Over-the-Air)，能透過無線的方式進行必要的軟件更新。 根據LoRa聯盟2017年度報告的數據顯示，在整個2017年取得LoRaWAN認證的產品或模塊數目較2016年增加五十一個，成長率為176%。另全球新增的LoRaWAN網絡增加了三十一個，成長率為100%。

目前超過一百個以上國家有提供LoRa網絡服務，營運商等級的會員有五十四家。聯盟成員也穩定增加，以數據來看是呈現持續成長的態勢。 與NB-IoT相較，因為LoRa較早進行推廣與應用導入，現階段在成本與成熟度仍有一些優勢。可以簡單地建構私有化的網絡，依舊吸引許多系統商與應用商的投入。不可諱言地，使用免費頻段有較嚴重的干擾問題存在，但是在物聯網技術的競逐舞臺上，LoRa后續的發展，還是值得持續關注。