LoRa作為一種成熟、穩(wěn)定的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其發(fā)展勢頭非常迅猛，已形成龐大的生態(tài)系統(tǒng)，其產(chǎn)業(yè)鏈包括了終端硬件廠商、芯片廠商、模塊網(wǎng)關(guān)廠商、軟件廠商、系統(tǒng)集成商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商等。其憑借功耗低、傳輸距離遠(yuǎn)、穿透性強(qiáng)、組網(wǎng)靈活、易部署等技術(shù)特點(diǎn)，以及“自組、安全、可控”的特性，在疫情防控和醫(yī)療大健康、智慧農(nóng)業(yè)和畜牧管理、智能建筑、智慧園區(qū)、智能表計(jì)與能源管理、智慧城市、智能物流和智能制造等諸多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

什么是LoRa

LoRa 全稱是Long Range，既遠(yuǎn)距離的意思，是一種物理層的無線數(shù)字通信調(diào)制技術(shù)，也稱擴(kuò)頻連續(xù)調(diào)頻調(diào)制技術(shù)（Chirp Modulation）。由semtech公司研發(fā)并推廣的一種低功耗局域網(wǎng)無線標(biāo)準(zhǔn)，特點(diǎn)是在相同的功耗下比其它無線方式傳播的距離更遠(yuǎn)，實(shí)現(xiàn)了低功耗和遠(yuǎn)距離的統(tǒng)一，在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線通信射頻通信距離擴(kuò)大3-5倍。

LoRa的組網(wǎng)方式

LoRa只是物理層的一種調(diào)制技術(shù)，其組網(wǎng)方式可以根據(jù)不同的應(yīng)用和需求而選擇不同。實(shí)際應(yīng)用中常見有：點(diǎn)對點(diǎn)、星狀、樹狀、網(wǎng)狀、Mesh等多種組網(wǎng)形式。

LoRa的網(wǎng)絡(luò)具有靈活性和便利性：按需部署，根據(jù)應(yīng)用需要，規(guī)劃和部署網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境，針對終端位置，合理部署網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展十分簡單，根據(jù)節(jié)點(diǎn)規(guī)模的變化，隨時(shí)對覆蓋進(jìn)行增強(qiáng)或擴(kuò)展。同時(shí)LoRa可以獨(dú)立組網(wǎng)：個人、企業(yè)或機(jī)構(gòu)均可部署私有/專有網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)或行業(yè)網(wǎng) （免License 頻段）。大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用都是區(qū)域性的，小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)即可解決問題。區(qū)域性的局域網(wǎng)絡(luò)是公網(wǎng)有效且必要的補(bǔ)充。

LoRa的通信安全

技術(shù)分析一個數(shù)據(jù)是否安全，可以通過射頻物理層、數(shù)據(jù)傳輸過程、安全加密算法、應(yīng)用層四個方面進(jìn)行分析。

從物理層分析，數(shù)據(jù)的安全性主要體現(xiàn)為該信號的隱蔽性強(qiáng)。隱蔽性強(qiáng)又叫做可檢性低（LPI---LowProbability of Intercept），即不容易被偵破，對各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小 。如下圖所示，擴(kuò)頻前數(shù)據(jù)高于噪聲基底，其信號非常容易被檢測。當(dāng)信號被擴(kuò)頻后，信號完全在噪聲基底之下，無法通過能量強(qiáng)度檢測出來。這也是軍工、通訊等行業(yè)一直使用擴(kuò)頻技術(shù)作為通信手段的原因。

由于與通信數(shù)率相比，擴(kuò)頻信號在相對較寬的頻帶上被擴(kuò)展了，單位頻帶內(nèi)的功率很小，信號湮沒在噪聲里，一般不容易被發(fā)現(xiàn)，隱蔽性較好。再者，由于擴(kuò)頻信號具有很低的功率譜密度，它對使用的各種窄帶通信系統(tǒng)的干擾很小。在安全性方面LoRa技術(shù)也繼承了擴(kuò)頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一般設(shè)備很難偵破和干擾到LoRa信號。

在所有的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)中，LoRa技術(shù)可以在噪聲下20dB解調(diào)，而其它的物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)必須高于噪聲一定強(qiáng)度才能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。

其它物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的波形可以被頻譜儀等設(shè)備抓取。同樣，這些通信數(shù)據(jù)也可能被干擾或偽造。而LoRa技術(shù)具有較好的隱蔽性和抗干擾特性，具有較強(qiáng)的物理層安全特性。

從數(shù)據(jù)傳輸過程分析，使用公網(wǎng)技術(shù)的終端設(shè)備的數(shù)據(jù)先到達(dá)基站，再到達(dá)移動交換中心，最后到達(dá)運(yùn)營商的云端，之后才將最終的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給客戶應(yīng)用端或客戶的云端。不需要先將數(shù)據(jù)送到運(yùn)營商云端便可直接發(fā)到客戶端。私網(wǎng)的LoRa數(shù)據(jù)直接在本地完成采集和計(jì)算，數(shù)據(jù)甚至不會離開這個園區(qū)的范圍。數(shù)據(jù)傳輸越遠(yuǎn)，中轉(zhuǎn)次數(shù)越多，安全風(fēng)險(xiǎn)越高，而采用私網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)可以完全存儲在本地，數(shù)據(jù)始終掌握在自己手里。許多政企的網(wǎng)絡(luò)都是通過內(nèi)網(wǎng)、外網(wǎng)隔離實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全，如果采用私網(wǎng)可以直接對接原有政企的內(nèi)網(wǎng)，安全級別非常高。從數(shù)據(jù)傳輸過程分析（網(wǎng)絡(luò)層分析）LoRa私網(wǎng)/專網(wǎng)具有較高的安全特性。

從數(shù)據(jù)加密方法分析，移動蜂窩網(wǎng)技術(shù)代表的公網(wǎng)為了方便和效率，采用相同的加密方法，因此容易被攻破。因?yàn)楣W(wǎng)的普遍性，無法針對安全做太多的定制服務(wù)，其必須在安全和性能之間做平衡。而私有網(wǎng)絡(luò)則完全不同，它們可以根據(jù)客戶的需求武裝成為“裝甲車”，數(shù)據(jù)的安全加密算法可以盡其所能，為了安全可以犧牲數(shù)據(jù)率，也可以犧牲成本，這是公網(wǎng)所完全不具備的。LoRa技術(shù)只是一個物理層的透傳技術(shù)，用戶可以在其網(wǎng)絡(luò)層鏈路層架設(shè)自己的安全引擎，可以進(jìn)行最深度的定制，還可以加入硬加密芯片。從數(shù)據(jù)加密方法分析中可以看到LoRa的安全性可以得到有力保證。

從應(yīng)用層分析，用戶可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用需求進(jìn)行加密，由于LoRa在組網(wǎng)上具有很強(qiáng)的靈活性，其應(yīng)用側(cè)的安全管理手段可以配合網(wǎng)絡(luò)層及加密算法，實(shí)現(xiàn)整個應(yīng)用的整體安全。

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