黑客如何通过LoRa模块远程控制万物

LoRa（远距离）技术因其能在无需互联网连接的情况下实现远距离数据传输，被广泛应用于物联网领域。凭借其长距离和低功耗的特性，LoRa可用于远程控制设备——即使距离数英里。黑客和安全研究人员已尝试将LoRa用于从远程载荷激活到离网通信等各种场景。在本次测试中，我们通过一个简单但有效的设置：蓝牙Nugget和相机闪光灯，探索LoRa的实际传输距离。

理解LoRa技术

LoRa工作在亚千兆赫兹频段，以带宽为代价提供了比Wi-Fi或蓝牙更远的传输距离。与通常工作在2.4 GHz或5 GHz的Wi-Fi不同，LoRa使用更低频率实现远距离通信。实际传输频率因地区而异，因此在使用LoRa设备前务必检查合法的操作频率。

除了点对点通信，LoRa还可用于网状网络，通过多设备中继信号扩展覆盖范围。Meshtastic就是一个利用此特性的热门开源通信平台，它将LoRa无线电转变为分布式网络，实现远距离离网通信。虽然我们的实验聚焦于直接设备间通信，但类似设置可用于将LoRa集成到更大的网状系统中。

LoRa最显著的优势之一是其低功耗，使其成为传感器网络和远程监控等物联网应用的理想选择。LoRa本身是一种无线电调制技术，可在不依赖Wi-Fi或蜂窝网络的情况下实现远距离通信。LoRa通信可在点对点设置中独立运行，但更大的网络通常依赖LoRaWAN集成实现互联网连接。在美国，LoRa可免许可使用，这使其成为实验的诱人选择。

实验设置

本实验中，我们在蓝牙Nugget上添加了LoRa模块，通过OLED显示屏实时监控信号强度。实验目标不是传统的距离测试，而是在接收到LoRa信号时触发相机闪光灯。这为信号接收提供了可见确认，便于评估该技术在城市环境中的有效范围。

LoRa远距离发送信号的能力使其在远程控制应用中非常有用。在安全领域，LoRa已被探索用于远程触发设备、自动化物联网系统，甚至创建隐蔽通信网络。虽然本实验聚焦距离测试，但相同原理适用于通过LoRa远程控制其他设备。

要检测LoRa模块是否在主动传输，可使用软件定义无线电（SDR）或Flipper Zero等工具。SDR能提供更详细的传输视图，而Flipper Zero可调至相同频率进行快速确认，但无法完全解码LoRa的扩频调制。

闪光灯通过LoRa模块控制的继电器短路其远程触发端口来激活。蓝牙Nugget运行简单的CircuitPython脚本监听传入的LoRa数据包。收到数据包时，GPIO引脚会激活继电器并触发闪光灯。

使用产品

要重现本实验，您需要CircuitPython脚本及以下设备：

RFM95W LoRa无线电模块，例如：
- LoRa Paw
- LoRa Radio Backpack
- Adafruit LoRa Radio Breakout
带OLED显示屏的蓝牙Nugget
带远程触发功能的相机闪光灯
5伏直流继电器模块（单通道）
同步线缆
连接线
焊接套件
Flipper Zero

实际测试

工作台初步测试确认设置按预期工作，但需要评估实际性能。测试地点选在能清晰看到长街景的人行天桥——这是评估城市环境通信距离的理想位置。

首次测试在一个城市街区外（约100米）进行，闪光灯成功触发，确认系统正常运行。移至两个街区后，LoRa模块保持连接，闪光灯持续响应信号。

为测试极限距离，我们继续增加距离测试：

四个街区：信号保持强劲，闪光灯可靠触发
六个街区：连接开始不稳定，出现部分信号丢失，但仍可工作
一英里外：在此距离，LoRa模块传输困难，闪光灯不再响应。这表明在该环境中的有效范围略低于一英里。

关键要点

本实验证明LoRa模块即使在有障碍物的城市环境中也能实现令人印象深刻的距离。LoRa范围受多种因素影响，包括天线类型、功率设置、环境条件（如湿度）和附近设备的射频干扰。虽然LoRa在开阔地带可超过10公里，但城市环境通常会因建筑物和信号拥堵而缩减该范围。尽管如此，能在城市环境中无需蜂窝网络或Wi-Fi传输近一英里的信号，突显了LoRa在应急通信、远程传感器监控和离网组网等多种应用中的潜力。

LoRa技术提供的可能性远不止触发相机闪光灯。无论是物联网应用、远距离通信还是安全项目，LoRa持续证明其作为一种多功能可靠无线通信方法的实力。