作者： Lisa Eitel

如果混淆了基于無線電的 LoRaWAN 和基于無線電的 Loran，后果不堪設想。這兩種技術都是關于連接和通信技術如何成為勝出，而其他技術如何被無情拋棄的精彩故事。雖然 Loran 已讓位于依賴衛星的解決方案，但 LoRaWAN 在某些應用中的使用率卻遠遠超過了 NB-IoT、Sigfox 和 LTE-M。但是，支持弱勢系統作為用例替代品和強大的后備系統也是有價值的。

大約 20 年前，美國國土安全部停用了被稱為 Loran 的遠程導航技術，美國開始主要依賴基于衛星的全球定位系統 (GPS) 和雷達進行海上和航空導航。二戰時期的 Loran 系統使用由地面發射塔組成的全球網絡，同步向接收器發射無線電信號；接收器再比較距離最近的發射塔發出的信號到達時間，以驚人的精確度確定地理位置。

許多安全專家和通信愛好者都對 Loran 的消逝表示惋惜，因為它曾經提供了一種簡單而強大的陸基導航備份，而沒有衛星系統那樣的任何漏洞。數字 [eLoran] 的替代品未能贏得廣泛關注。

具有諷刺意味的是，被稱為 LoRaWAN（長距離廣域網）的技術目前正在其應用領域擠掉其他競爭技術。

圖 1：上一代 Loran（Loran-C）運行時使用 90 - 110 kHz 頻率范圍來支持數據提取。LoRaWAN 使用 863 - 928 MHz 頻率范圍傳輸數據。（圖片來源：Lisa Eitel）

LoRaWAN 是一種高效通信技術，類似于低數據量的長距離 Wi-Fi，適用于農業、公共事業和工業跟蹤應用領域的物聯網設備。簡而言之，這種技術在 863 - 928 MHz 的窄頻譜上（具體頻率取決于地區）采用物理層協議的無線信號，在城市環境中的數據傳輸距離可達輸數公里，在農村環境中則可傳輸 10 公里以上。圍繞中心頻率的調制以相對無干擾的方式傳輸數據，甚至可以傳輸數公里并穿過各種結構。

工業領域和政府部門一直在穩步采用這種技術，尤其是在過去十年中。基于 LoRa 的 LoRaWAN 解決方案比基于蜂窩網絡的解決方案更具成本效益，部分原因是 LoRaWAN 的運行不依賴于太空中的衛星。此外，之所以 LoRaWAN 的網絡組件經濟實惠，是因為它將 LoRaWAN 功能賦予了設備。此外，LoRa 技術使用非許可無線電頻率，這意味著組件供應商可以部署解決方案，而不必像其他解決方案那樣面臨監管約束。

圖 2：SX1250 sub-GHz 射頻芯片與 Semtech 的 SX1302 基帶引擎配合使用，可讓工程師為點對點或本地網狀 LoRa 網絡或功能更強大、覆蓋范圍更廣的 LoRaWAN 網絡設計網關。它們覆蓋了 1 GHz 以下的任何頻段，支持使用物聯網應用所采用的各種免許可頻段。（圖片來源：Semtech Corp.）

LoRaWAN 在無線物聯網通信中的主導地位日益增強，在某些應用中已經擠掉了基于蜂窩的窄帶物聯網（NB-IoT）和 LTE-M。事實上，LoRaWAN 似乎還戰勝了 Sigfox。

圖 3：使用了一種 LoRa 調制技術，該射頻收發器的靈敏度超過 -148dBm。加上集成的 +20-dBm 功率放大器，使其成為適用廣泛的高性價比解決方案。（圖片來源：Semtech Corp.）

NB-IoT 和 LTE-M 都使用授權頻譜和蜂窩傳輸技術，數據傳輸能力分別高達 250 kbps 和 1 Mbps。它們可在遠距離范圍內運行，功耗僅略高于其他物聯網協議選項，可為智能建筑、公用事業接口、可穿戴電子設備和資產跟蹤器提供連接。

與 LoRaWAN 一樣，高效 Sigfox 使用非授權頻譜，以 100 - 600 bps 的速度傳輸數據，適用于間歇性低數據應用，如系統監控、遠程機器報警、系統和簡單的位置跟蹤。但由于其使用量少，Sigfox 陷入了財務困境。總部位于新加坡的 [UnaBiz 現在擁有 SigFox]，并在去年宣布了幾項新發展。

值得慶幸的是，我們從未見過因蓄意破壞、太空碎片或其他涉及太陽耀斑電磁效應（如輻射和地磁暴）的太空天氣而導致的大規模通信衛星故障。因此，我們對這些衛星導航的過度依賴（以及對老式 Loran 衛星的棄用）并未受到質疑。此外，LoRaWAN 的標準化也沒有出現明顯的漏洞。然而，當 Sigfox 等精妙的系統進入競爭時，對各行業都有好處。

審核編輯 黃宇