技术的特点和主流芯片总结LoRa技术最近的发展如火如荼，尤其是在欧洲和北美，LoRa已经占据了LPWA市场的超过50%的份额大家都知道LoRa是Semtch公司的专利，但是你知道么，其实LoRa的专利技术是Semtech公司。
LoRa技术最近的发展如火如荼，尤其是在欧洲和北美，LoRa已经占据了LPWA市场的超过50%的份额。大家都知道LoRa是Semtch公司的专利，但是你知道么，其实LoRa的专利技术是Semtech公司收购过来的。
LoRa技术的前世
LoRa是远距离无线电“Long Range Radio”的缩写，于2009年作为一种线性调频扩频的调制技术,它是由一家法国公司Cycleo第一次向世人展示。法国人虽然发明了这一技术，但是并没有很好应用产品，也没有更好的推向市场，直到被Semtech所收购。
Semtech收购了LoRa技术后，做为当时唯一的LoRa产品的芯片生产商，它很好的打造了LoRa生态系统。
Lora联盟（LoRa Alliance）于2015年成立，目的是为了符合LoRaWAN的规定，同时也确保所有符合LoRaWAN的产品以及技术的互操作性。LoRa联盟是一个开放，非盈利的组织，其成员已经超过500个，其中包括IBM、Everynet、Actility、Microchip、Orange公司，思科系统，荷兰皇家电信，瑞士电信，Semtech等。这其中包括了芯片厂家，模组厂家，运营商，等等所有LoRa生态的公司和组织。
LoRa技术的特点
LoRa在频率上使用不需要申请许可证的sub GHz的射频频段，例如433MHz,868MHz(欧洲),915MHz（澳大利亚和北美）以及923MHz(亚洲）。LoRa可以在低功耗下进行长距离的通讯。
而之所以LoRa可以在低功耗下进行长距离的通信是和它的独特的调制方式有关的。LoRa 具有独特的长距离通讯连接的物理层或无线调制， 相较于传统的 FSK 技术以及稳定性和安全性不足的短距离射频技术，LoRa 基于 CSS 调制技术（Chirp Spread Spectrum）在保持低功耗的同时极大地增加了通讯范围，且 CSS 技术数十年来已经广受军事和空间通讯所采用，具有传输距离远、抗干扰性强等特点。
LoRa扩展调频的方法是将承载的每一个位元用多个chirp信息来表示。扩频信号送出的速率是符号率，正常的符号率与chirp之间的比例是扩频因子（spreading factor，SF)。他表示每一个位元所对应的符号率。LoRa可以在固定频宽下，在灵敏度和符号率之间进行选择，可以选择的扩频因子在（7到12）之间。高SF表示每秒送出的chirp越多，抗干扰能力越好，同时信号的灵敏度也更高。对于LoRa的带宽，可以从7.8K到500K不等。相应的带宽越小，信号灵敏度越高。在内部LNA打开的情况下，7.8KHz带宽下，SF等于12，信号灵敏度可以达到-140dbm上。高的link budget也保证了，它可以长距离工作。
LoRa 芯片
LoRa 作为Semtec公司的主要产品，它的芯片有很多不同的型号。总的来说产品线比较全，由做node的芯片，也由作为gateway的芯片。对于不同带宽，不同功率，不同SF的需求，下面列出了Semtech 公司的主要的一些收发器，同时对他们的主要的性能指标进行了总结。
Semtech Lora IC的比较
其中LR1110超低功耗射频平台，集成了 LoRa® 收发器、远程 FHSS 调制器、GNSS scanner和针对资产管理应用的无源 Wi-Fi AP MAC 地址scanner。 LR1110 解决方案利用 Semtech 的 LoRa Cloud™ Ceolocation 功能，通过基于云的运算确定资产位置来显著地降低功耗。LR1110的推出满足了edge的需求，所以也成为LoRa for Edge.
LoRa 芯片产品本来就是独家供应。但是在2018 年 Semtech 开始改变传统的产品营销模式，授权 IP 给一些公司做 LoRa 产品，形成了多供应商的市场供应局面，共同做大市场。ST作为Semtech公司的重要合作商，一直在与Semtech合作推广LoRa的应用。基本STM32平台，ST做了很多的参考设计，这是一个双赢的效果。在推广LoRa芯片的同时，很多的客户也选择了ST的产品作为LoRa IC 的hoster。在2021年，ST也推出了经由Semtech授权的STM32WL55的集成了LoRa的单芯片产品。
ST Micro 的 带Lora功能的控制器
未来，或许会有更多的 LoRa 芯片供应商，市场最大也最符合 Semtech 公司的利益。
LoRa的应用
经过近十年的发展，LoRa的网络已经遍布全世界。
和NBIOT相比LoRa工作在1GHz以下的无执照频段，因此其应用不需要额外付费。NB-IoT和蜂窝通信授权使用1GHz以下的频段，所以要收费。500MHz到1GHz之间的频段是长距离通信的最佳选择，因为天线的实际尺寸和效率都是相当有利的。
同时和NB-IoT相比，LoRa协议对于终端节点来说更简单、更容易开发，对于微处理器来说具有更好的适用性和兼容性。对于那些预算有限，做私有网络的小企业来说，LoRa的优势还是比较明显的。
