Pourquoi la technologie LoRa peut-elle obtenir des avantages de communication tels qu'une faible consommation d'énergie, une longue distance et une protection contre les interférences ?
LoRa est une technologie de modulation IoT à spectre étalé à modulation de fréquence linéaire, également connue sous le nom de technologie FM à phénomène large bande (Chirp Modulation). Par rapport à la technologie FSK traditionnelle, LoRa a une distance de transmission plus longue avec la même consommation d'énergie et possède une forte capacité anti-interférence.
Module sans fil à faible consommation d'énergie
L'application du module LoRa est généralement les appareils Internet des objets, généralement alimentés par des batteries, et la durée d'utilisation est supérieure à quelques années, ce qui nécessite que le module LoRa ait une consommation d'énergie extrêmement faible. La réalisation de la faible consommation d'énergie du module LoRa est principalement déterminée par deux aspects : d'une part, la puce du module sans fil doit avoir une faible consommation d'énergie ; d'autre part, le protocole de communication logiciel doit également avoir une faible consommation d'énergie.
Tout d'abord, la consommation électrique de LoRa dans le matériel est très faible. Par exemple, le courant du mode veille de démarrage à chaud de la série SX126X n'est que de 1,2 uA, le courant de réception à 125 kHz est de 4,6 mA et le courant d'envoi à une puissance de 17 dBm n'est que de 58 mA.
Deuxièmement, en termes de protocoles de communication logiciels, LoRa n'a pas de protocoles de communication complexes comme les autres technologies sans fil. Les paquets de données sont très simples et il n'est pas nécessaire d'envoyer une grande quantité de données de prise de contact. Afin d'atteindre l'objectif d'économie d'énergie, l'industrie utilise largement la méthode Wake on Radio (WOR), comme le montre la figure :
La puce LoRa passe périodiquement en mode de réception (RX) pour écouter s'il y a un préambule de réveil, et est en mode veille (Sleep) à d'autres moments. Le courant de réception de WOR est illustré dans la figure ci-dessous. La plupart du temps, il est en mode veille et seule une petite partie du temps est réveillé en mode réception, sa consommation électrique globale est donc très faible. Par exemple, les modules E22 et E32 d'Ebyte ont tous la fonction WOR, qui peut très bien répondre aux exigences de faible consommation d'énergie.
Dans la communication sans fil,la norme pour mesurer la distance de communication est le bilan de liaison, qui est égal à la puissance d'émission moins la sensibilité. La sensibilité est un nombre négatif, et plus la sensibilité est élevée, plus elle est négative, donc la façon d'améliorer le bilan de liaison est d'augmenter la puissance de transmission et d'améliorer la sensibilité. Cependant, la puissance de transmission a des exigences strictes dans divers pays et régions, donc la seule façon d'augmenter la distance de communication est d'augmenter la sensibilité. La sensibilité LoRa a atteint -123dBm lorsque BW=125kHz, SF=7 ; lorsque BW = 7,81 kHz, SF = 12, la sensibilité a atteint -149,1 dBm. La sensibilité de Bluetooth est d'environ -90dbm, et ZigBee est d'environ -85dBm, de sorte que la distance de transmission de LoRa est beaucoup plus longue que celle des autres technologies de communication sans fil. Cependant, LoRa utilise la bande passante en échange de la sensibilité, ce qui se traduira par un taux de transmission très lent, donc LoRa convient aux applications longue distance, à faible vitesse et à petit volume.
Anti-brouillage de communication
Le module LoRa peut réaliser une transmission de données longue distance. En plus de l'avantage de la sensibilité, un autre facteur très important est la super capacité anti-interférence. LoRa peut toujours communiquer lorsque le bruit est inférieur à 20 dB, ce qui n'est pas disponible dans les technologies de communication traditionnelles existantes.
LoRa peut normalement démoduler le signal 20 dB en dessous du bruit, tandis que FSK doit théoriquement être 8 dB au-dessus du bruit pour assurer la démodulation. Lorsque le processus de communication rencontre des interférences de signaux électromagnétiques externes, LoRa peut continuer à communiquer de manière stable, tandis que la technologie sans fil traditionnelle ne peut pas communiquer. Par conséquent, dans certaines zones avec de graves interférences de canal, les clients choisiront la technologie LoRa comme technologie de base pour une communication stable.
