📡 边缘计算 · LoRa & LPWAN

📘 30章 完整课程目录
01 边缘计算与LPWAN概述
边缘计算概念 LPWAN技术对比 LoRa优势 课程目标
02 LoRa物理层原理
扩频调制 Chirp扩频 带宽/扩频因子 编码率 链路预算
03 LoRaWAN协议栈架构
协议分层 MAC帧结构 Class A/B/C OTAA/ABP
04 LoRaWAN网络服务器
ChirpStack搭建 网络配置 应用集成 数据流解析
05 边缘网关硬件设计
树莓派/ESP32 SX130x/SX126x 射频前端 天线匹配
06 边缘网关软件架构
Packet Forwarder Gateway Bridge MQTT桥接 数据缓存
07 端侧节点开发 (Arduino)
SX1278库 发送/接收 低功耗模式 传感器采集
08 端侧节点开发 (STM32)
HAL库/SPI/DMA FreeRTOS 电池管理 低功耗
09 边缘计算框架
Node-RED TensorFlow Lite 规则引擎 本地决策
10 数据预处理与过滤
异常值检测 滑动窗口滤波 死区/旋转门压缩 时间戳对齐
11 边缘存储方案
SQLite 环形缓冲区 掉电保护 数据同步
12 OTA固件升级
LoRa分包 CRC32校验 断点续传 回滚策略
13 安全机制
AES-128 密钥管理 安全入网 防重放攻击
14 多网关部署与漫游
干扰避免 ADR 漫游协议 负载均衡
15 定位技术
TDOA RSSI指纹 GPS辅助 精度优化
16 智慧农业案例
土壤湿度 气象站 灌溉控制 LoRa中继
17 工业物联网案例
振动监测 温湿度监控 预测维护 边缘告警
18 智慧城市案例
智能路灯 垃圾桶满溢 停车位监测 噪声监测
19 物流追踪案例
冷链运输 资产定位 电子围栏 路径优化
20 能源管理案例
智能电表 光伏监测 能耗分析 需求响应
21 网络规划与容量估算
节点密度 数据速率 时隙分配 容量模型
22 功耗优化实战
休眠模式 占空比控制 功率自适应 能量采集
23 干扰与共存
同频干扰 LBT机制 跳频策略 共存技术
24 测试与调试工具
频谱分析仪 Wireshark LoRa Sniffer 网络仿真器
25 故障排查指南
节点离线 数据丢包 网关异常重启 时钟漂移
26 标准化与法规
LoRaWAN规范 ISM频段 EU868/US915 功率限制
27 LoRa与5G融合
5G mMTC 补充接入 混合组网 应用场景
28 边缘AI与LoRa
模型压缩 端侧推理 联邦学习 智能决策
29 项目实战:智能环境监测
需求分析 系统设计 硬件选型 软件实现 系统联调
30 课程总结与未来展望
技术路线图 行业趋势 学习资源 社区参与