LoRa模块是一种基于LoRa扩频调制技术的无线通信模块，专为物联网远距离、低功耗场景设计。其核心采用线性调频扩频(CSS)技术，可在低信噪比环境下实现城市2-5公里、郊区15公里以上的超远距离传输，同时保持极低功耗(睡眠电流低至200nA)，电池寿命可达数年。模块支持多频段(如433MHz、868MHz、915MHz等)和动态扩频因子(SF7-SF12)，通过调整参数平衡速率与距离，最高接收灵敏度达-148dBm，具备强抗干扰能力。典型应用包括智能抄表、环境监测、农业物联网及工业自动化等，兼具低成本、易部署和广域覆盖优势，是低速大范围物联网通信的主流解决方案之一。
一、法规对单次发送时间的限制
1. 我国工信部的规定
根据我国工信部第52号公告，LoRa设备的单次发射持续时间被严格限制为不超过1秒。此外，还要求设备具备“发射前搜寻”等干扰规避功能，且这些功能不可被用户调整或关闭。这一规定主要针对470MHz频段(中国大陆常用频段)，目的是避免对其他无线通信系统(如广播电视)造成干扰。
2. 欧洲的占空比要求
欧洲对LoRa设备的限制以占空比为核心。例如，在868MHz频段，允许的最大占空比为1%。假设单次发射时长为0.1秒，则两次发射的最小间隔需为10秒(即每10秒发送一次)。此规定通过限制信道占用时间，降低多设备间的通信冲突。
3. 功率与频谱密度限制
中国：若占用带宽≤200kHz，发射功率谱密度限值为50mW/200kHz;若带宽在200-500kHz之间，则为10mW/100kHz。
欧洲：最大发射功率限制为14dBm(约25mW)，且需考虑天线损耗对实际辐射功率的影响。
二、技术参数对发送时间的影响
LoRa模块的单次发送时间(Time on Air)由以下关键参数决定，直接影响发送频率的调整空间：
1. 扩频因子(SF)
作用：SF越大，符号持续时间越长，抗干扰能力越强，但数据速率越低。
SF=7时，速率可达5kbps;SF=12时，速率降至300bps。
例如，传输相同数据量时，SF=12的发送时间约为SF=7的16倍。
影响：高SF值适合长距离弱信号场景，但会显著增加单次发送时间，降低单位时间内的发送频率。
2. 带宽(BW)
作用：带宽越大，符号速率越高，发送时间越短，但抗窄带干扰能力下降。
典型值：125kHz(平衡性能)或500kHz(高速率)。
例如，在相同SF下，500kHz带宽的发送时间仅为125kHz带宽的1/4。
3. 编码率(CR)
作用：编码率越高，纠错冗余越多，数据可靠性提升，但有效数据占比降低。
CR=4/8时，冗余度为50%;CR=4/5时，冗余度为20%。
高编码率会略微增加发送时间，但影响小于SF和带宽。
4. 数据包大小
数据包长度直接影响发送时间。例如，发送100字节数据：
在SF=7、BW=125kHz时，时间约为50ms;
在SF=12、BW=125kHz时，时间延长至约800ms。
三、厂商默认配置与频率范围
不同厂商的LoRa模块默认频率设置存在差异，需结合地域法规选择：
| 厂商/模块 | 默认频率 | 可调范围 | 典型应用场景 | 来源 |
|---|---|---|---|---|
| Adafruit RFM95 | 915MHz（北美） | 434-915MHz | 通用物联网 | |
| 成都众山ZSL210 | 433MHz | 410-510MHz | 工业传感器网络 | |
| 研成工业LoRa模块 | 473MHz | 473/483/493/503MHz | 智能家居 | |
| Ebyte E22系列 | 868.125MHz | 850-930MHz | 大规模农业监测 | |
| 正点原子ATK-LORA-01 | 433MHz | 410-441MHz | 远程抄表 |
四、优化发送频率的策略
1. 参数权衡
短间隔高频发送：选择小SF(如SF7)、大带宽(如500kHz)和低编码率(如CR=4/5)，但需接受较短通信距离。
长间隔低频发送：选择大SF(如SF12)、小带宽(如125kHz)和高编码率(如CR=4/8)，适用于低功耗、远距离场景。
2. 占空比管理
动态调整：根据网络负载自动切换参数。例如，在密集网络中降低SF以提高发送频率。
时间分片：将数据分片发送，确保每段发送时间符合法规限制(如中国1秒)。
3. 硬件选型
高灵敏度模块：如技象科技模块(灵敏度-148dBm)，可在弱信号下维持高发送频率。
可调功率模块：支持动态功率调整(如0-20dBm)，在近距离时降低功率以节省能耗。
五、总结
LoRa模块的“单次发送频率”需综合考虑法规限制、技术参数和具体应用需求：
法规层面：中国严格限制单次发射时间≤1秒，欧洲则通过占空比(如1%)约束发送间隔。
技术层面：扩频因子(SF)、带宽(BW)、编码率(CR)和数据包长度共同决定单次发送时间，需通过参数优化平衡速率与距离。
应用层面：根据场景选择默认频率(如433MHz用于智能家居，868MHz用于农业监测)，并通过动态参数调整提升效率。
在实际部署中，建议使用LoRa计算工具(如Semtech的LoRa Calculator)精确模拟不同参数组合下的发送时间，确保符合法规并满足业务需求。
