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LoRa是Long Range的缩写。

Long Range通信是低功耗广域网通信的基础，常与之相提并论的还有SigFox及NB-IoT，这些都是窄带通信中常见的技术。LoRa其实不是新东西，只不过一向比较低调，不曾出现在大众的眼前。但随着荷兰KPN及韩国SK网络的布署成功，LoRa及LoRaWAN一夜之间，成为了IoT的宠儿！

LoRa的主要特性

• 远距离，空空通信距离最大可达20公里
• 低功耗，LoRa结点使用电池供电的话，可以高达5至10年之久
• 低速率，传输速率较低，最高也就几百kbps
  
  
  

毫无疑问，这些特点，让热闹已久的IoT更是如虎添翼！

抛开底层的技术细节，怎样才能快速体验LoRa带来的便利呢？让我们一起来揭开这层神秘的面纱。

先准备必要的硬件。

现在各种LoRa模块已非常丰富了，市面上大多数模块都是基于Semtech的SX1272或1276芯片，因此无论从功能还是从使用上来说都是大同小异。这里给大家准备两块来自Dragino的LoRa产品，使用SX1276来实现LoRa调制及解调功能。

LoRa Shield，提供了Arduino接口，可以与Arduino组合快速访问LoRa功能。

Arduino UNO R3，很常见也很便宜的一块开发板，深受电子爱好者喜爱。

合体图，LoRa Shield与Arduino的组合

另一块用来实现通信的LoRa GPS Hat，与前面介绍的LoRa Shield不同的是这个上面多了个GPS模块。

软件支持方面，Semtech专门为SX1272/SX1276推出了软件支持包，一些模块厂商基于此API结合自己的设计进行了适当的修改。在Arduino平台，有两个比较有名的移植，一个是lmic，另一个是Radio Head。这里以lmic为例，lmic提供的示例代码中有一个raw文件，提供了基本的LoRa层通信API，只需要做很小的修改就可以对两块开发板进行适配。

需要修改两个地方以适配特定的开发板，第一个是raw文件本身，如下

1. <font color="#000000">// Pin mapping
   
2. const lmic_pinmap lmic_pins = {
   
3. .nss = 10,
   
4. .rxtx = LMIC_UNUSED_PIN,
   
5. .rst = 9,
   
6. .dio = {2, 6, 7},
   
7. };</font>

复制代码

这里修改的片选信号、复位信号及中断信号用到的引脚，SX1276通过SPI接口与Arduino进行通信，这些接口都是统一的。

另一个需要修改的是lmic软件包中的config.h文件，主要包括两处修改：通信频段及芯片型号，修改如下

1. <font color="#000000">#define CFG_eu868 1
   
2. //#define CFG_us915 1
   
3. // This is the SX1272/SX1273 radio, which is also used on the HopeRF
   
4. // RFM92 boards.
   
5. //#define CFG_sx1272_radio 1
   
6. // This is the SX1276/SX1277/SX1278/SX1279 radio, which is also used on
   
7. // the HopeRF RFM95 boards.
   
8. #define CFG_sx1276_radio 1</font>

复制代码

第一行修改通信使用的频段，即ISM中的868MHz，后一个#define语句修改芯片型号。

如此修改之后，就可以将编译的代码上传到两块开发板，打开串口程序，可以看到通信的过程，如下

看到了么，两个串口终端输出的信号是一致的，就是循环收、发一条简单的信息。

Arduino为我们屏蔽了太多的细节，真实的LoRa层通信要设置的参数主要包括如下一些

1. <font color="#000000">enum _cr_t { CR_4_5=0, CR_4_6, CR_4_7, CR_4_8 };
   
2. enum _sf_t { FSK=0, SF7, SF8, SF9, SF10, SF11, SF12, SFrfu };
   
3. enum _bw_t { BW125=0, BW250, BW500, BWrfu };</font>

复制代码

这些定义信息与硬件参数对应，通过写寄存器的方式来进行调整，而写寄存器操作都被封装起来了，以API的形式提供调用。

是不是很简单！

不过这还只是冰山一角！LoRa通信只是两个结点间的直接通信，要与网络连接，我们还需要进一步了解LoRaWAN的一些细节，可以把LoRaWAN看作是网络层的通信协议，而LoRa只不过是物理层中的通信！

没关系，后面我们再来聊其它的一些细节，包括LoRaWAN、网关，转发器，还有与Internet的对接！

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