近期，LPWAN等關鍵字在IoT領域引起熱潮，加上LPWAN、LoRa、LoRaWAN三者名字看上去類似，不少人對這三個概念有所混淆。
所以我們今天就來扒一扒三者之間的區別和聯繫。
LPWAN或稱LPN，全稱為LowPower Wide Area Network或LowPower Network，指的是一種低功耗廣域網絡。
概括來講，LPWAN具有如下特點：
✦雙向通信，有應答
✦星形拓撲(一般情況下不使用中繼器，也不使用Mesh組網，以求簡潔)
✦低數據速率
✦低成本
✦非常長的電池使用時間
✦通信距離較遠
LPWAN適合的應用：
✦IoT，M2M
✦工業自動化
✦低功耗應用
✦電池供電的傳感器
✦智慧城市，智慧農業，抄表，街燈控制等等
LPWAN、LoRaWAN、LoRa三者之間的關係
簡單來理解，三者屬於包含與被包含的關係。LPWAN的主要技術代表包括LoRa技術、NB-IOT技術、Sigfox技術等。
其中，LoRa是一種低功耗長距離無線通信技術，主要面向物聯網或M2M等應用，是低功耗廣域網（LPWAN）一種重要的無線技術。
而LoRa技術又包含LoRaWAN協議和LoRa協議。事實上LoRaWAN指的是MAC層的組網協議，而LoRa只是一個物理層的協議。
接下來，我們具體講一講LoRa與LoRaWAN的區別：
LoRaWAN與LoRa的關係
同樣是因為名字類似，不少人將LoRaWAN與LoRa兩個概念混淆。事實上LoRaWAN指的是MAC層的組網協議。而LoRa只是一個物理層的協議。雖然現有的LoRaWAN組網基本上都使用LoRa作為物理層，但是LoRaWAN的協議也列出了在某些頻段也可以使用GFSK作為物理層。從網絡分層的角度來講，LoRaWAN可以使用任何物理層的協議，LoRa也可以作為其他組網技術的物理層。事實上有幾種與LoRaWAN競爭的技術在物理層也採用了LoRa。
LoRa 是LPWAN通信技術中的一種，是美國Semtech公司採用和推廣的一種基於擴頻技術的超遠距離無線傳輸方案。這一方案改變了以往關於傳輸距離與功耗的折衷考慮方式為用戶提供一種簡單的能實現遠距離、長電池壽命、大容量的系統，進而擴展傳感網絡。目前，LoRa 主要在全球免費頻段運行，包括433/868/915MHz等。
LoRa網絡主要由終端（可內置LoRa模塊）、網關（或稱基站）、Server和雲四部分組成。應用數據可雙向傳輸。派洛德的具備構架LoRa網絡的能力，LoRa模塊，網關，雲平臺都已經成熟。
LoRaWAN是什麼
LoRaWAN是一個開放標準，它定義了基於LoRa芯片的LPWAN技術的通信協議。 LoRaWAN在數據鏈路層定義媒體訪問控制（MAC），由LoRa聯盟維護。 LoRa和LoRaWAN之間的這種區別很重要，因為Link Labs等其他公司在LoRa芯片的頂部使用專有的MAC層來創建更好的混合設計 - 在Link Labs案例中稱為Symphony Link。
在最基本的層面上，像LoRaWAN這樣的無線協議相當簡單。LoRaWAN是一種星型或星型對星型拓撲結構，因為在保持電池電量並增加通信範圍方面的優勢，所以普遍認為它比網狀網絡更好。
具體而言，星型拓撲通過網關將消息中繼到中央服務器，每個末端節點將數據傳輸到多個網關。然後網關將數據轉發到網絡服務器，在網絡服務器上執行冗餘檢測，安全檢查和消息調度。
這種設計的兩個明顯優勢在於：
1. 更簡單的跟蹤：由於終端節點向多個網關發送數據，因此不需要網關到網關的通信。 這簡化了終端節點移動跟蹤應用的邏輯。
2. 更好的公共網絡：這種不對成的關係讓中央服務器來解決碰撞問題，所以LoRaWAN可能更適合部署在公共網絡。
LoRaWAN如何工作？
在最基本的層面上，像LoRaWAN這樣的無線協議相當簡單。
LoRaWAN是一種星型或星型對星型拓撲結構，因為在保持電池電量並增加通信範圍方面的優勢，所以普遍認為它比網狀網絡更好。
具體而言，星型拓撲通過網關將消息中繼到中央服務器，每個末端節點將數據傳輸到多個網關。
然後網關將數據轉發到網絡服務器，在網絡服務器上執行冗餘檢測，安全檢查和消息調度。
上圖顯示了LoRaWAN的主要運行過程。
頂欄顯示網關是否正在傳輸。 (橙色表示正在傳輸;藍色不在傳輸。)
底部顯示接收器通道，幾乎所有的LPWAN系統(包括LoRaWAN)都有多個接收通道，大多數LoRaWAN系統可以在任意數量的頻率通道上同時接收八條消息。
LoRaWAN的A類、B類、C類
LoRaWAN有三個同時操作的類。
A類是異步的，這意味著終端節點不會等待特定的時間與網關通話，而是隻在需要時進行傳輸，在此之前一直處於休眠狀態。
只要一個節點完成傳輸，另一個節點立即開始。
在溝通方面沒有任何差距，純阿羅哈網絡的理論最大容量約為此最大值的18.4%。
這主要是由於碰撞，因為如果一個節點正在發射並且另一個節點醒來並決定使用相同的無線電設置在相同的頻道中發射，則它們將發生衝突。
B類允許將消息發送到電池供電節點。
每128秒，網關發送一個信標。所有LoRaWAN基站都同時發送信標消息，因為它們從屬於一個脈衝每秒(1PPS)。
這意味著每個在軌軌道上的GPS衛星都會在每秒開始時傳輸一條信息，從而讓世界各地的時間同步。
所有B類節點在128秒週期內被分配一個時隙，並被告知何時收聽。
C類允許節點持續監聽，並可隨時發送下行消息。
這主要用於交流供電的應用，因為它需要耗費大量的精力來保持節點始終保持清醒地運行接收器。
總結
綜上所述，面對類似於LoRa和LoRaWAN這樣容易混淆的名詞，其實只要系統梳理一下就可以發現其中的區別。
LoRa無線物聯網網關設備製造商下表總結了兩者的三個主要特性：
結合上圖，用最簡單的公式，你可以這麼理解：
LoRa = PHY Layer
LoRaWAN or Symphony Link = MAC Layer
LoRa + LoRaWAN = LPWAN
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