通过学术发现劳拉:与卡尔加里大学问答

卡尔加里大学的学生和教师是如何熟悉LoRa科技的?188bet金博宝滚球

加德里:加州大学计算机科学系在无线传感器网络领域有着悠久的研究历史。在过去，我们甚至建立了自己的基于近程Zigbee技术的传感器试验台。188bet金博宝滚球这种技术的近距离通信一直是需要远程通信的更有趣的应用程序的障碍。所以，我们一直在寻找这个领域的新技术。我们通过LoRa联盟®网站和发表的关于LoR188bet金博宝滚球a调制和LoRaWAN协议的白皮书了解了LoRa技术。后来，我们听说卡尔加里市有兴趣在该市未来的工业物联网(IoT)网络中试验LoRa技术。188bet金博宝滚球这促使我的团队研究LoRa技术及其物联网能力。188bet金博宝滚球计算机科学系的几个研究小组致力于物联网的各个方面，包括性能、安全和隐私问题。例如，在我的小组中，有三个研究生目前正在研究物联网，特别是LoRa技术。188bet金博宝滚球

城市联盟研究项目的范围是什么:“物联网的LoRaWAN:吞吐量、覆盖率和可伸缩性分析?”

加德里:这个项目的目的是研究LoRa技术在卡尔加里市物联网的真实表现。188bet金博宝滚球从理论上和实验上分析了LoRa技术的吞吐量、覆盖率和可扩展性等几个关键性能指标。188bet金博宝滚球实验研究使用了“DIY”策略以及商业设备和网关。我们系统地评估了基于lora的应用在城市规模网络的室内和室外部署中的性能。

LoRa科技和你的研究下一步是什么?188bet金博宝滚球

Ghaderi:我们与Urban Alliance合作的重点是理解LoRa技术在物联网领域的适用性。188bet金博宝滚球我们试图回答以下问题:

• 为卡尔加里市提供覆盖需要多少网关?
• 一个网关可以支持多少台设备?

现在我们确定LoRa技术是物联网应用的可行解决方案，我们将重点转移188bet金博宝滚球到开发可以从该技术中受益的物联网应用。卡尔加里市感兴趣的一个应用是城市噪声污染监测。此外，我们正在研究森林健康监测的类似应用程序。我们的目标是为这些应用开发基于LoRa技术的低成本工作系统。188bet金博宝滚球

研究生们是如何决定在他们的论文中关注LoRa科技的?188bet金博宝滚球

优素福:在开始研究生学习之前，我对探索物联网领域非常感兴趣。我是在浏览了几篇关于低功耗广域网络(LPWANs)的188bet金博宝滚球博客之后才知道LoRa技术的。后来，我的导师和我讨论了这项技术的细节，并讨论了一些我们可以探索的特性。188bet金博宝滚球在阅读了一些关于LoRa技术的研究论文后，我们开始理解LoRa技术如何通过其固有的能力来支持双向通信188bet金博宝滚球，以交换通信范围以换取高数据速率。基于lorwan的网络在未经许可的ISM频段内运行，不同地区可能适用于LoRa技术的无线电频率法规也不同。188bet金博宝滚球例如，在欧洲，基于lora的终端设备只有8个868 MHz ISM波段的上行通道，而在北美，有72个专用上行通道。我们发现在北美有必要对LoRa技术的性能进行研究，而且大多数文献都是在实验室环境或模拟中进行的，而不是在现场。188bet金博宝滚球因此，随着这些网络在世界各地的快速增长，了解它们在现实应用中的能力是非常重要的。

在您的研究中，您对LoRa科技有什么发现或观察?188bet金博宝滚球

Rochester/Yousuf:从现实世界的测量中，我们观察到基于lora的终端设备可以实现适合具有远程连接的低速率物联网设备的吞吐量。LoRa科188bet金博宝滚球技提供良好的室内和室外覆盖，即使DIY终端设备和网关。通过使用室内定位网关，我们实现了覆盖7层室内办公大楼，并以最小的包丢量实现了建筑周围4.4公里的户外覆盖范围。从一个基于lorwan的全市部署中，我们观察到三个网关足以覆盖半径约15公里内的密集城区。正如人们所预料的那样，我们确实注意到基于lorwan的网络参数(如传播因子(SF)和包大小)如何影响覆盖率。基于lorwan的网络具有高度可扩展性;从高保真度的模拟中可以观察到，假设每个设备的流量负载很低(传输间隔大约15分钟)，单个网关可以支持数十万个终端设备。

您认为LoRa科技在您的研究中最引人注目的方面是什么?188bet金博宝滚球

优素福:LoRa的正交性和捕获效果是这项技术引人注目的方面。188bet金博宝滚球LoRa调制采用正交扩频因子，不同扩频因子的多个数据包可以在同一信道内并发传输，显著提高了网络性能。LoRa的通道访问机制为ALOHA，但具有捕获效果的能力。对于纯粹的ALOHA，如果数据包的接收部分与另一部分重叠，就称为碰撞。由于捕获效应机制，一些LoRa包即使在并发接收的情况下也可以被解码。

罗切斯特:另一个引人注目的方面是建立整个网络并让它运行起来是多么容易。人们有一种先入之见，认为建立一个物联网网络有多么困难。我们有同样的想法，那就是建立我们的第一个网络需要一些时间和研究。虽然我不能说我们一路顺风顺水，但这并不像我们预期的那样需要花费太多时间和精力，设备也随之诞生。这使得LoRa技术非常易于使用和188bet金博宝滚球实现，即使是新手用户。

虽然大多数智能城市物联网实现都只位于城市范围内，但LoRa技术的远程和低功耗能力允许它在城市范围外的模糊区域长时间使用。188bet金博宝滚球在这些场景中，我们研究了位于森林、山脉和河流周围的传感器网络，这允许长期收集有关环境的信息。这为研究和数据收集提供了机会，而此前该行业无法获得如此大规模的数据。

您认为罗拉科技与同行业其他物联网产品的区别是什么?188bet金博宝滚球

尤素福:LPWAN技术适用于耐延迟、需要低功耗、良好通信覆盖和不需要高数据速率的应用。LoRa技术可以传输的最大数据包大小为242字节，每次传输的最大传输188bet金博宝滚球功率为+30 dBm(1瓦)，与业界其他物联网产品相比非常显著。除此之外，LoRa技术的正交性和捕获效果帮助基于LoRa的应用变得可扩展。188bet金博宝滚球一个64通道网关基于lora的网关可以支持数十万个设备，通信覆盖范围与其他物联网平台相比是非常重要的。

罗切斯特:在我看来，LoRa Technology与其他物联网产品的区别在于，它在188bet金博宝滚球ISM频率上运行，对于那些希望管理自己的私有网络而不受许可证和运营商束缚的人来说，这是一个完美的解决方案。LoRa技术的低功耗和远程能力使其可以部署在没有蜂窝网络或容易获得的电源的地方。188bet金博宝滚球最重要的是，LoRa技术的可伸缩性允许在大的地理区域内进行大规模部署。188bet金博宝滚球这意味着即使只有几个64通道的网关，人们也可以建立一个大型的独立物联网网络，甚至在传统上不被发现的领域。

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