雖然閉門(mén)造車(chē),但是也參考了不少其他LoRaWAN網(wǎng)關(guān)和云計(jì)算模型。
網(wǎng)絡(luò)規(guī)模決定了計(jì)算模型
所以來(lái),LoRaWAN只是一個(gè)LPWAN的空口協(xié)議,與TCP網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)聯(lián)。最簡(jiǎn)單的計(jì)算模型可以采用WSN的方式,但是大規(guī)模部署,卻是需要更加嚴(yán)格的分層設(shè)計(jì)。
集中器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器

IBM和Semtech推薦的計(jì)算模型適合運(yùn)營(yíng)商,適合大規(guī)模組網(wǎng)。上圖是另外一個(gè)開(kāi)源的LoRaWAN服務(wù)器架構(gòu)。
- Gateway,SX1301組成的多通道網(wǎng)關(guān),基于UDP的packet forwarder協(xié)議將LoRa原始報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給Convert進(jìn)行處理;
- Convert,轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)將報(bào)文轉(zhuǎn)化為MQTT協(xié)議,上傳給NS網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器;
- NC,網(wǎng)絡(luò)控制器,承擔(dān)著網(wǎng)絡(luò)配置任務(wù),按理應(yīng)該有個(gè)控制虛線(xiàn)連接到各個(gè)Gateway。
- NS,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器連接到NC網(wǎng)絡(luò)控制器和Convert轉(zhuǎn)換器,承擔(dān)LoRa網(wǎng)絡(luò)的配置和數(shù)據(jù)收發(fā);
- AS,應(yīng)用服務(wù)器,運(yùn)營(yíng)商處的設(shè)備管理服務(wù);
- CS,客戶(hù)服務(wù)器,通過(guò)REST調(diào)用AS的服務(wù)。
推測(cè)在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中,存在大量的網(wǎng)關(guān),所以彼此的FDD/TDD/SDD/CDD策略需要專(zhuān)門(mén)的NC來(lái)控制。NC和Convert或許分布在同一機(jī)器中,但是不適用于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中。這四層服務(wù)器如果用于小規(guī)模私有服務(wù),多少有些浪費(fèi)。不過(guò)任務(wù)卻需要集中部屬到不同的設(shè)備中。
TTN之類(lèi)的LoRa服務(wù)器適用于大多數(shù)的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò),可以為小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)提供接入服務(wù)。
Nano/Pico 網(wǎng)關(guān)
Nano或Pico網(wǎng)關(guān)基于ESP32/ESP8266的MicroPython,以及樹(shù)莓派之上的CPython,前端是SX127X SPI接口。
小規(guī)模單通道網(wǎng)絡(luò)中往往都只占用單一頻段,LoRaWAN中就不存在FDD/SDD/CDD,只需要考慮TDD的方向通道。但是如果有多個(gè)網(wǎng)關(guān),也需要配置簡(jiǎn)單的控制。至于NS可以使用TNN網(wǎng)絡(luò)。
我的想法
由于我對(duì)于AS/CS比較熟悉,NS或許會(huì)利用開(kāi)源的設(shè)計(jì)來(lái)部署。但是單一網(wǎng)關(guān)上已經(jīng)可以配置2/4/6/8路,所以除了TDD,需要考慮FDD/CDD的劃分。
我會(huì)把Convert/Gateway合并在同一物理計(jì)算機(jī)中(OpenWRT/Linux BOX),而NS/AS合并成定制的LoRa設(shè)備與網(wǎng)路管理服務(wù)器。至于CS基本上就是客戶(hù)資產(chǎn)。