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LoRa 入門指南
什麼是 LoRa？
LoRa（Long Range） 是一種低功耗、遠距離的無線通訊技術，由 Semtech 公司開發。
它特別適合用於資料量小、但需要長距離傳輸的應用場景，
例如感測器網路、環境監控、農業自動化、災害預警、和離線通訊 (如 Meshtastic）。
LoRa 的運作原理
LoRa 使用 擴頻調變技術（Chirp Spread Spectrum, CSS），
這讓它即使在低訊號強度下也能維持穩定通訊。
其主要特點如下：
- 低資料速率（通常 0.3 kbps 到 27 kbps）
- 長距離通訊（在開放地區可達 2-15 公里，城市中約 1-5 公里）
- 高抗干擾能力
- 低功耗，非常適合電池供電的裝置
LoRa 的特色與優勢
| 特性 | 說明 |
|---|---|
| 📶 超長距離通訊 | 在視距良好的情況下，LoRa 能夠跨越數公里傳輸訊號 |
| 🔋 低功耗 | 設備可使用電池供電數年，大幅降低維護成本 |
| 🧱 穿透力強 | 訊號對建築物具有良好的穿透能力 |
| 🛠️ 簡單點對點架構 | 可不依賴網際網路運作，適合離線使用情境 |
| 🌐 開放頻段使用 | 使用 ISM 頻段（免執照），降低使用門檻 |
| 💰 成本效益高 | 使用免授權頻段，設備和維護成本低 |
LoRa 的限制與缺點
| 限制 | 說明 |
|---|---|
| 🐢 資料傳輸速率低 | LoRa 的數據傳輸速率相對較低，通常在 0.3-50 kbit/s 之間 |
| 🐢 有效負載小 | 每次傳輸的數據量有限制，不適合大數據量傳輸 |
| 🧭 頻段限制地區不同 | 各國使用的 ISM 頻段不同，需遵守當地法規 |
| 📉 封包碰撞風險 | 在裝置數量多的網路中，若無適當協調可能出現封包碰撞 |
| 📡 天線品質影響大 | 傳輸距離與天線設計、環境條件有高度相關 |
台灣使用 LoRa 的注意事項
合法頻段 (Taiwan AS923)
台灣依照 NCC 法規，LoRa 裝置需使用以下頻段：
- 主要頻段：920 MHz – 925 MHz
- 這段頻譜屬於免執照的 ISM 頻段，使用者不需申請執照，
但需遵守功率限制與發射間隔等規定。
這與北美常用的 915 MHz 略有差異，購買設備時需特別注意頻段相容性。
天線與模組合法性
使用的模組、天線需經過 NCC 型式認證，否則屬違法使用。
無需網路也可運作
LoRa 可在無網際網路的狀況下進行點對點或中繼傳輸，
非常適合山區、離島、戶外活動等場景。
常見 LoRa 應用範例
- 🌾 農業感測：溫濕度、土壤濕度
- 🏞️ 災害通訊：登山離線通訊、緊急定位
- 🏙️ 城市監控：空氣品質、車流統計
- 🧭 Meshtastic 離線聊天：人與人之間的簡訊中繼網路
參考資料
- Wikipedia - LoRa
- HackMD - LoRa 與 Meshtastic 簡介
- NCC 無線電設備技術規範：https://www.ncc.gov.tw/