近年来,随着物联网技术的快速发展和人们对广域互联需求的增加,低功耗广域网（Low-Power Wide-Area Network,LPWAN）技术得到了广泛关注。其中LoRa技术由于具有突出的抗干扰能力、通信灵敏度、应用灵活性等优点而被广泛应用。LoRa本质是物理层技术,其最常用组网标准是基于纯Aloha机制的LoRa WAN,该技术存在冲突率高、信道利用率低等问题,导致物联网容量受限。针对这些问题,本文的目标是基于LoRa技术研究如何降低接入冲突率提升网络容量。研究内容是基于LoRa技术提出一种介质访问控制（Media Access Control,MAC）协议,并为此设计出一个支持10个并行接收信道的网关。本文的主要工作和贡献如下:1.深入研究LoRa技术的原理,从公式出发,分析LoRa调制解调的机理,仿真不同参数下LoRa的解调性能,研究在发生冲突情况下LoRa的解调特性,并探讨LoRa芯片上的数据格式和配置方式。2.分析经典的MAC层防碰撞协议的原理,针对大规模物联网终端接入的场景中的冲突问题,结合LoRa技术的特点和应用场景需求设计了一种改进型的动态帧时隙Aloha（Dynamic Framed Slotted Aloha,DFSA）协议。网关通过合理调度时隙资源来减少终端的冲突概率,实现高效接入;利用应答和重传机制来确保终端的信息被可靠传输。仿真了协议的系统效率、接入率、接入时延等性能,结果显示满足指标要求,并且比其他算法更具优势。3.采用新一代的LoRa网关芯片SX1302和终端芯片SX1262设计出了网关的硬件平台。其中SX1302提供9个上行信道,SX1262补充上行信道并实现信道检测功能。软件方面将网关的功能分为AT命令解析和协议状态机两个基本的任务,采用Free RTOS对各任务进行管理,具有实时性强的特点。4.对网关进行全面测试,结果显示网关最大输出功率能够达到30d Bm,在视距传输的情况下网关和终端在3km距离时能够可靠通信,并且根据测试结果推断网关和终端的最远通信距离可达90km以上。在20个终端的情况下进行组网测试,结果显示网关可以长时间稳定工作而没有产生丢包。本文设计的网关具有不依赖现有通信基础设施、防冲突能力强、接入终端数目多、配置简易等特点,能够满足大容量接入的需求,在广域覆盖和需要大量布置传感器终端的场景下具有较大的实用价值。