上期我们讲到本系列中的前两个部分：lora物理层技术以及lorawan协议，这期我们来讲剩下的LoRa网络规划与部署、lora应用案例以及lora安全性与隐私保护中的LoRa网络规划与部署。
LoRa网络的规划和部署需要从实际应用场景对网关的布置、网关的覆盖范围、信道的配置、网络容量以及可靠性等5个方面考虑。
1、LoRa网关的布置需要从地理环境、网关密度以及网关天线如何摆放等方面考虑。
首先地理环境是影响LoRa网络的重要因素，在城市环境中，网关应该布置在高层建筑或开阔地带以获得最佳视线，减少建筑物遮挡造成的信号衰减。而对于农村或偏远地区，则可能需要增加网关数量以扩大网关覆盖范围，保证每一个节点能够顺利接入lora网络。其次，网关的密度对网络质量的影响较大，根据预期的终端设备数量和数据传输需求，来决定网关的部署密度。在部署网关时，建议网关与网关之间的信号覆盖有一定重叠，在某个网关信号不好时允许节点切换连接的网关来保证网络的稳定性。另外，更多的网关可以提供更大的网络容量和冗余性，从而保证网络稳定性和服务质量。最后，天线的摆放也是有讲究的，合适的天线增益和安装角度有助于提高接收灵敏度和扩大覆盖半径，一般建议将天线放到高处，垂直于地面放置，如果是使用的定向天线，则需要根据天线的方向和角度来进行安装。
2、由于现场环境一定会存在环境干扰噪声，网关的信号覆盖范围达不到实验室中测试的距离，因此需要规划好网关的覆盖范围。规划网关的范围一般分为两步，首先是基于LoRa技术的特性，计算每个网关的实际覆盖范围时的链路预算，且需要将发射功率、接收灵敏度、天线增益及路径损耗等因素包含在内进行计算。得出射频规划工具模拟预测的结果后，还需结合实地信号强度测试来精确调整网关的位置和数量，确保目标区域无盲点并保持良好的信号质量。
3、在许可的频段内进行频率规划，避免同频干扰。比如在中国，LoRa网络需要在指定的470MHz至510MHz或779MHz至787MHz频段内工作。在高密度部署情况下，不同网关之间应合理分配不同的信道， 以避免相同信道之间的干扰。此外，也需要根据实际距离和吞吐量需求选择合适的SF和BW，合理的配置应该兼顾远距离低速传输和近距离高速传输的需求。
4、在网络容量这方面，针对大规模部署，可以使用分层网络，也就是将子网划分或多级网络结构，将不同类型的设备或业务分布在不同的信道和网关上，降低网络拥堵风险。而利用LoRaWAN中的自适应数据速率（ADR）机制，可以自动调整终端设备的传输参数，以平衡网络容量和能耗效率。最后，可以使用空中接口访问控制，来优化大量并发传输的情况下的网络利用率。
5、对于lora网络的安全性，需要确保所有设备都遵循LoRaWAN的安全规范，并实施网络认证、加密传输和防止中间人攻击等措施。此外在关键应用中，为保证服务连续性，应考虑部署备用网关，并在网络层面进行故障切换和负载均衡设计。
接下来分析一个案例来详细说明如何部署lora网络。在一个较为广阔草原上，需要在其中设立气象站，采集草原上不同地点的气象数据。该场景是多个传感器传输数据至一个应用端的场景，因此选择使用星型或者mesh网络拓扑结构。由于草原比较广阔，环境噪声对信号的干扰比较小，同时，将天线加高，单个网关就足以覆盖较大范围区域中的检测设备，多个节点可能会并发数据且较为频繁，选择使用空中接口访问控制，优化网络利用率。此外，在已布置的网关范围内再添加几个网关，当某个网关出现问题时，节点可以自行切换连接的网络，使数据的传输更加稳定，增加网络的健壮性。
下期我们介绍一些典型的lora应用案例，我们下期不见不散。
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