【從0到1搭建LoRa物聯(lián)網(wǎng)】2、LoRa物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)

1、LoRa物聯(lián)網(wǎng)的分類

LoRa物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)主要分為三大類LoRaWAN、LinkWAN、私有協(xié)議。 LoRaWAN:是由LoRa聯(lián)盟制定的基于LoRa的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。凡是符合這個(gè)協(xié)議和和系統(tǒng)架構(gòu)的都LoRaWAN;LinkWAN:是阿里在LoRaWAN的基礎(chǔ)進(jìn)行了修改,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)還和LoRaWAN是一樣的,僅僅支持470-510Mhz頻段; 私有協(xié)議:不符合上面兩種的都?xì)w為私有協(xié)議,例如市面上一些點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、mesh網(wǎng)絡(luò)等。

2、LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

可以看到LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)由四部分構(gòu)成:

End Nodes:終端節(jié)點(diǎn),一般基于SX127x、SX126x開發(fā),終端設(shè)備根據(jù)下行窗口打開的時(shí)間分為為A、B、C三類,其中A類最省電,B類次之,C類最耗電。典型應(yīng)用煙霧監(jiān)測、溫濕度監(jiān)控、寵物追蹤等、路燈控制等。

Concentrator/Gateway:集中器或網(wǎng)關(guān),基于SX1301/2/8開發(fā),上行8額通道、下行一個(gè)通道,一般SX1301/2用于室外網(wǎng)關(guān),SX1308用于室內(nèi)網(wǎng)關(guān),不過這三款芯片的價(jià)格比較貴,因此也會(huì)基于SX127x、SX126x開發(fā)低成本的單通道網(wǎng)關(guān)。

Network Server:網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,負(fù)責(zé)終端入網(wǎng)、數(shù)據(jù)加解密、設(shè)備管理等核心功能。典型的服務(wù)器有chirpstack、thethingsnetworkloriot、還有騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等,當(dāng)然也可以自己開發(fā)。其中chirpstack開放源代碼,支持自己私有部署;thethingsnetwork上面運(yùn)行了上萬臺(tái)網(wǎng)關(guān),分布在全球150多個(gè)國家和地區(qū);loriot是一個(gè)商用Network Server,在深圳有服務(wù)器;騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)目前可以免費(fèi)使用。

Application Server:應(yīng)用服務(wù)器,典型應(yīng)用web監(jiān)控管理平臺(tái)等,當(dāng)然也可以是手機(jī)app,Network Server與Application Serve之間的交互,上面提到的chirpstack、thethingsnetwork都提供了api,Application Serve可以通過api管理設(shè)備、獲取數(shù)據(jù)等。

從面可以看出:終端節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)之間主要是無線射頻方式交互,一個(gè)網(wǎng)關(guān)可以與多個(gè)節(jié)點(diǎn)交互,從這也可以看出來,LoRaWAN是星型(star)網(wǎng)絡(luò);網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器之間是TCP/IP方式交互。數(shù)據(jù)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸期間是AES加密的。

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