江西水浸網(wǎng)關(guān)集成商

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-10-24

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)與TTN服務(wù)器之間的協(xié)議通訊步驟:LoRaWAN(低功耗廣域網(wǎng)絡(luò))是一種無線通信協(xié)議,用于連接物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。TTN(TheThingsNetwork)是一個(gè)基于LoRaWAN協(xié)議的開放式、分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。當(dāng)設(shè)備通過LoRaWAN協(xié)議與TTN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信時(shí),它們之間會遵循以下協(xié)議和交互流程:1.Activation(***):在設(shè)備連接到TTN網(wǎng)絡(luò)之前,它需要完成***過程。LoRaWAN提供了兩種***方式:ABP(ActivationByPersonalization)和OTAA(OverTheAirActivation)。ABP***方式需要在設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間預(yù)先共享的密鑰,而OTAA***方式通過動態(tài)的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的交互來完成***過程。2.JoinRequest(加入請求):在OTAA***方式下,設(shè)備會發(fā)送JoinRequest消息到TTN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以請求加入。該消息包括設(shè)備的***標(biāo)識符(DevEUI)、應(yīng)用標(biāo)識符(AppEUI)和設(shè)備秘鑰(AppKey)等信息。3.JoinAccept(加入確認(rèn)):TTN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收到設(shè)備的JoinRequest消息后,會發(fā)送JoinAccept消息作為確認(rèn)回復(fù)。JoinAccept消息中包含設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)會話密鑰(NwkSKey)和應(yīng)用會話密鑰(AppSKey)等信息。一個(gè)完全符合LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)的通訊網(wǎng)關(guān)可以接入5到10公里內(nèi)上萬個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)。江西水浸網(wǎng)關(guān)集成商

誤區(qū)一:數(shù)據(jù)安全在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,隨著聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量增多,人們對數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩桨l(fā)關(guān)注,Semtech中國區(qū)LoRa市場戰(zhàn)略總監(jiān)甘泉表示,可以從兩個(gè)方向來討論數(shù)據(jù)安全,一個(gè)是物理層的無線通信安全,其次是系統(tǒng)級層面:首先,LoRa是一種擴(kuò)頻、調(diào)頻的技術(shù),可以在噪聲下面進(jìn)行傳輸,這種物理層的傳輸方式信號隱蔽性強(qiáng)、安全性好、不易被發(fā)現(xiàn)。單從無線角度來看,LoRa技術(shù)的安全性是非常高的,是高于現(xiàn)在民用無線通訊技術(shù),包括5G、4G、Wi-Fi等。第二是從系統(tǒng)級層面,包括網(wǎng)絡(luò)層、組網(wǎng)和加密方式。在系統(tǒng)層上,可以根據(jù)需求使用各種不同的加密方式,比如使用LoRaWAN協(xié)議的時(shí)候,需要使用三層加密。LoRaCloud以及LoRaEdge還提供了云到端的安全加密方式,就在芯片內(nèi)部有加密,這個(gè)也可以單獨(dú)使用。Semtech充分考慮了客戶各方面需求。針對非常高級別的加密,則提供從云到端的加密。有的客戶需要成本小、簡單方便的方案,Semtech也可以提供**簡單的連接方式,讓客戶來選擇加密方法。LoRa的加密方式更加靈活并且具有優(yōu)勢,Semtech提供各種安全級別的加密方案。江西水浸網(wǎng)關(guān)集成商LoRa網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)可以自組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)采集數(shù)據(jù)的匯聚。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)單網(wǎng)關(guān)能容納的節(jié)點(diǎn)的數(shù)量理論值假設(shè)單個(gè)網(wǎng)關(guān)每天**多可以接收a個(gè)數(shù)據(jù)包,每個(gè)節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用發(fā)包頻率是每小時(shí)b個(gè)數(shù)據(jù)包的話,那么,單個(gè)網(wǎng)關(guān)**多可以容納的節(jié)點(diǎn)的數(shù)目的理論值的計(jì)算式如下:S=a/(24*b)比如,單個(gè)LoRaWAN網(wǎng)關(guān)如果搭載一個(gè)SX1301芯片的話,其每天**多可以接收150萬個(gè)數(shù)據(jù)包,如果應(yīng)用發(fā)包頻率是每小時(shí)1包的話,那么理論上LoRaWAN網(wǎng)關(guān)可以接入的節(jié)點(diǎn)的數(shù)目,S=1500000/(24*1)=62500個(gè)。大致估算如果不想計(jì)算,那么,我們還可以通過以下簡單的參考例,來做大致的估算。在理想情況下,若發(fā)送10字節(jié),10分鐘頻次,則一個(gè)8通道的網(wǎng)關(guān)差不多可以對應(yīng)14200+個(gè)終端/節(jié)點(diǎn)。如果是20個(gè)字節(jié),10分鐘頻次,則可以對應(yīng)9900+個(gè)終端/節(jié)點(diǎn)。頻次跟容量是線性關(guān)系,因此,如果實(shí)際需要的頻次改成比如發(fā)送是10個(gè)字節(jié)、60分鐘頻次,那么,可以推出該8通道的網(wǎng)關(guān)差不多可以接入85200+個(gè)終端/節(jié)點(diǎn)。在ADR開啟、90%的終端速率大于DR3(SF9)的場景下,字節(jié)跟容量也差不多是線性關(guān)系,因此,也可以根據(jù)實(shí)際場景的字節(jié)簡易的代入上述例子來獲取一個(gè)估計(jì)值。

實(shí)現(xiàn)一個(gè)LoRaWAN網(wǎng)關(guān)容易,但是要長期運(yùn)行,所需要挑戰(zhàn)的是,成熟穩(wěn)定!(1)處理異常經(jīng)驗(yàn)表明,LoRa網(wǎng)關(guān)設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)停機(jī)、接收CRC_FAIL=100%等異常現(xiàn)象,這些異常是需要細(xì)心處理的。比如說:在LoRaWAN設(shè)備長期穩(wěn)定性測試(冒煙測試)中發(fā)現(xiàn),SX1301會停機(jī),這是因?yàn)镾X1301接受到LoRa噪聲,而引發(fā)的停機(jī)。所幸的是,當(dāng)SX1301停機(jī)時(shí),通過lgw_get_trigcnt()讀取的值總是等于0x7E000000。這意味著,該異常是可以被檢測到的。一旦檢測到該異常,將EXIT進(jìn)程packet_forwarder。Linux系統(tǒng)的systemd(初始化進(jìn)程)會持續(xù)檢測rime_的狀態(tài),一旦EXIT,將重啟該service。(2)長期穩(wěn)定組建一個(gè)LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng),365天x24小時(shí)的測試,統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性。(3)生產(chǎn)工藝電磁兼容按照IEC61000-4標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),SMT高精度生產(chǎn),金屬機(jī)箱降低噪聲,匹配天線,質(zhì)量電源。網(wǎng)關(guān)和集中器這兩個(gè)術(shù)語都有在使用,但在LoRa系統(tǒng)中他們是等效的部件。

LoRa的技術(shù)特性可以滿足不同層級的物聯(lián)網(wǎng)需求,比如說大規(guī)模的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)城市級的覆蓋,而企業(yè)也可以根據(jù)自己的需求打造自己的個(gè)性化的網(wǎng)絡(luò),此外,LoRa技術(shù)還可以與其他的無線通信技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用。此外,LoRaWAN技術(shù)在安全性、覆蓋范圍、能源效率、地理定位、部署選擇等方面與其他的無線技術(shù)差異化的優(yōu)勢是:LoRaWAN技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵特性。智慧城市物聯(lián)網(wǎng)場景對網(wǎng)絡(luò)的要求較高,需要有低復(fù)雜度、低成本、低功耗、強(qiáng)覆蓋等特性。LoRa技術(shù)的出現(xiàn),剛好可以解決“萬物互聯(lián)”網(wǎng)絡(luò)覆蓋的廣度和深度問題。相對于NB-IoT,LoRa是當(dāng)前**成熟、穩(wěn)定的低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù),其自由組網(wǎng)的私有網(wǎng)絡(luò)比運(yùn)營商持續(xù)不斷收費(fèi)的NB網(wǎng)絡(luò)更靈活,且LoRa一次組網(wǎng)終身不需繳費(fèi)。LoRaWAN的通信距離很容易達(dá)到10公里以上,比藍(lán)牙、Wi-Fi和5G要長得多。其比較大通訊距離,在無障礙的比較好環(huán)境下,可達(dá)15公里。通過LoRa網(wǎng)關(guān)(基站)與物聯(lián)網(wǎng)智能終端各類傳感器進(jìn)行連接,如人工管控、定時(shí)管控、遠(yuǎn)程管控、智能管控等,一臺LoRa網(wǎng)關(guān)(基站)具備比較高控制上千臺智能傳感器的特性。按照通訊方式不同,網(wǎng)關(guān)可分為全雙工網(wǎng)關(guān)和半雙工網(wǎng)關(guān)。浙江人體感應(yīng)網(wǎng)關(guān)

傳輸?shù)目垢蓴_性、穩(wěn)定性和安全性比較高,可實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。并且LoRa網(wǎng)絡(luò)由于易于建設(shè)和部署。江西水浸網(wǎng)關(guān)集成商

LoRa是創(chuàng)建長距離通訊連接的物理層或無線調(diào)制,基于CSS調(diào)制技術(shù)(ChirpSpreadSpectrum)的LoRa技術(shù)相較于傳統(tǒng)的FSK技術(shù),能極大地增加通訊范圍,且CSS技術(shù)數(shù)十年已經(jīng)廣受***和空間通訊所采用,具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾性強(qiáng)等特點(diǎn)。LoRaWAN是為LoRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)一套通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。它是一種媒體訪問控制(MAC)層協(xié)議。LoRaWAN在整個(gè)流程的中充當(dāng)MAC的功能,而LoRa調(diào)制充當(dāng)物理層。簡單來說,單個(gè)網(wǎng)關(guān)或者基站可以覆蓋整座城市或幾百平方千米的范圍,范圍也取決于所使用位置的環(huán)境和干擾情況,但LoRa和LoRaWAN相比于其他標(biāo)準(zhǔn)通訊技術(shù)有著更好的鏈路預(yù)算,它通常以db表示,是決定指定環(huán)境傳輸范圍的關(guān)鍵因子,下圖是部署在柏林的LoRa網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況。江西水浸網(wǎng)關(guān)集成商