36、LoRa与边缘、雾计算在智慧城市交通监测中的应用

LoRa与边缘、雾计算在智慧城市交通监测中的应用

1. LoRa与LoRaWAN技术概述

LoRa是低功耗广域网（LPWAN）家族中最突出的无线技术之一，它是一种获得专利的节能无线通信协议，能够实现极低功耗和超远距离传输，在视线范围内传输距离可超过10公里，但需要在数据速率和空中传输时间之间进行权衡。LoRa的占空比受区域法规限制，因为它使用免许可的亚GHz无线电频段，主要是433、868和915 MHz频段。考虑到这一点以及低传输带宽，LoRa自然最适合那些传输时间间隔长且有效载荷相对较小的应用，例如非关键参数的计量应用，如气象测量、空气质量或其他环境测量，还包括动物跟踪、智能农业和互联农场等。

由于LoRa仅定义了数据传输的物理层，因此已经开发了不同的链路层和网络层解决方案。基于LoRa最广泛使用的介质访问控制（MAC）协议是低范围广域网（LoRaWAN），这是由LoRa联盟定义的开放标准，考虑到了LoRa的节能特性以及许多依赖LoRa的设备由电池供电的事实。LoRaWAN在其规范中强制执行了LoRa数据速率和占空比的限制，因此其最相关的应用领域是那些不需要实时传输的领域。LoRaWAN具有开放性的优势，全球基于LoRaWAN的网络已经得到部署，如The Things Network。在智慧城市中，部署一个公共和私人组织或个人都可以使用的开放网络，可以促使更多的应用快速出现，有利于城市经济发展。阿姆斯特丹或布里斯托尔等城市已经全市范围部署了开放的LoRaWAN网络。

以下是LoRa和LoRaWAN的特点对比表格：
| 技术 | 数据传输层定义 | 适用应用场景 | 实时性要求 | 开放性 |
| — | — | — | — | — |
| LoR