LoRaWAN具有長距離、低功耗的特點，專為無線電池供電設備所打造。

其省電特性，非常適合用於環境中佈建的感應器等物聯網裝置上。

此外，對於保障雙向通訊、行動化和在地化服務也非常有幫助。

圖一 : LoRa技術特別適用於包括智慧城市、智慧家居與建築等。

低功耗廣域網路（LPWAN）是智慧城市等相關應用發展不可或缺的重要通訊技術。它的重要性在於能夠滿足包括環境監控、街道照明、停車管理、智慧建築、智能錶類及車隊管理等全方位應用需求。

LPWAN領域則分支出許多相關的低功耗短距離通訊技術，包括NB-IoT、LoRaWAN與Sigfox等技術。其中LoRaWAN具有長距離、低功耗的特點，其特點是專為採用無線連結、由電池供電設備所建構的智慧城市應用而打造，對於保障雙向通訊、行動化和在地化服務非常有幫助。

優化電池裝置

而究竟什麼是LoRa，還有LoRa可以做些什麼，這是近幾年隨著該技術崛起，大家最想知道的事情。事實上，LPWAN預期將支援物聯網數十億的設備連結，而LoRa技術的主軸，正是用於優化LPWAN的電池壽命、容量、範圍和成本等不同面向的應用規範。

圖二 : 廣大的牧場最適合透過LoRaWAN來追蹤牲畜。

在今天，大多數的網路系統都採用網狀拓樸架構，然而在這種網路系統中，為了要提高覆蓋範圍，當節點在進行資料的傳送時，往往需要透過其他的節點來作為傳輸的中介點，如此一來，會使得整體網路的複雜性與耗電量都大幅提升。

而LoRa的優勢，就在於該技術的遠距離性能十分良好。LoRa採用星狀拓樸架構，可以讓所有節點直接連接到閘道，再透過閘道往後連接至主機來抓取資料。而不同節點之間的溝通，也都是經由閘道來進行傳輸。

閘道設備的優點，就在於只需在定點進行設置，就可以覆蓋更廣泛的範圍（若是使用節點，則需要計較施工與維護的便利性與成本），因此藉由閘道設備，可以連接電源與一般有線網路系統，而不需額外考量耗電量與資料後送等問題。

在這樣的狀況下，節點就可以將耗電量較大的工作，直接交給閘道與中央系統主機來運作，可以將傳輸量最小化來提高電池的續航力。

滿足物聯網應用

LoRa這種低功耗無線通訊技術，是LoRa聯盟和多家全球電信公司所共同支持的環保先進標準化技術，提供覆蓋面廣、能耗低之低成本無線通訊解決方案，用於滿足當前和未來物聯網應用和服務等需求。

而LoRaWAN是以Semtech LoRa技術為基礎的LPWAN協定，適用於物聯網裝置與LoRaWAN網路。LoRaWAN規格能為智慧型裝置彼此之間提供連結能力，而無需複雜的本地端聯網架構。如同上文所提及，LoRaWAN網路是以星形拓撲為基礎，閘道器會在終端裝置以及後端的中央網路伺服器之間，作為連結訊息的橋樑。這些閘道器透過標準IP連線來連接中央網路伺服器，而終端裝置則可以透過無線通訊連線到一個或多個閘道器上。

在LoRaWAN的架構下，所有的終端通訊都是採用雙向進行，同時也支援多點連線，特別注意的是能做到軟體無線升級或其他大量訊息的發佈，藉以縮短空中通訊的時間。在終端裝置以及閘道器之間的數據資料，會透過不同頻率的通道與不同的數據傳輸率來進行傳送。

通常來說，選擇數據傳輸率時，需在通訊範圍與訊息持續時間等選項中進行取捨。由於使用了展頻技術，既使採用了不同的數據傳輸率，彼此之間的通訊也不會互相干擾，而LoRaWAN會產生一組虛擬通道，讓閘道器的容量得以增加。LoRaWAN的數據傳輸率通常介於0.3～50kbps之間，為了讓終端裝置的電池續航力以及整體網路通訊容量可以達到最佳化與最大化，LoRaWAN網路伺服器採用了ADR（適應性數據傳輸率）機制，可以個別管理每個終端裝置的數據傳輸率與無線訊號輸出。

結語

事實上，放眼目前所有的無線通訊技術，任何單一技術都無法滿足所有物聯網的應用。舉例來說，現有的Wi-Fi無線網路與低功耗藍牙都相當適合用於個人行動裝置在室內環境中的使用情境，至於行動通訊技術則能滿足更長距離與更高傳輸量的需求，但是這些應用的耗電量也相對高出許多。

每種無線通訊技術都有其最適合的應用場域，目前多數的網路系統都採用網狀拓樸架構，LoRa技術則適合用於低功耗LPWAN的用途上，LoRaWAN具有長距離、低功耗的特點，可專為無線電池供電的智慧城市應用打造專屬設備，有利於保障雙向通訊、行動性和在地化服務。其最關鍵的省電特性，可以透過電池來提供更久的系統續航力，最多可長達數年之久的電池供電壽命，加上其具備資料傳輸的特性，所以非常適合用於諸如環境中佈建的感應器等物聯網裝置上。