LoRa的組網(wǎng)架構(gòu)是怎樣的？
低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（Low Power Wide Area Network, LPWAN)是物聯(lián)網(wǎng)中不可或缺的一部分，具有靈活可擴(kuò)展特性，規(guī)模可大可小，這是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)與摸索階段所需的，可以說(shuō)是最適合物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)。LoRa安全可靠，具有雙向認(rèn)證、端到端加密和完整性保護(hù)等特性，在安全設(shè)計(jì)上具備全面性和前瞻性，但物聯(lián)網(wǎng)安全不容忽視，需業(yè)界共同努力持續(xù)推動(dòng)。
LoRa的組網(wǎng)架構(gòu)是怎樣的？
LoRa網(wǎng)絡(luò)主要由終端（可內(nèi)置LoRa模塊）、網(wǎng)關(guān)（或稱(chēng)基站）、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器以及應(yīng)用服務(wù)器組成。其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一個(gè)典型的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，LoRa網(wǎng)關(guān)是一個(gè)透明傳輸?shù)闹欣^，連接終端設(shè)備和后端中央服務(wù)器。終端設(shè)備采用單跳與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)通信。所有的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)關(guān)間均是雙向通信。
LoRa的終端節(jié)點(diǎn)可能是各種設(shè)備，比如水表氣表、煙霧報(bào)警器、寵物跟蹤器等。這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)LoRa無(wú)線(xiàn)通信首先與LoRa網(wǎng)關(guān)連接，再通過(guò)3G網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)絡(luò)，連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中。網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間通過(guò)TCP/IP協(xié)議通信。
LoRa終端設(shè)備
LoRa網(wǎng)絡(luò)將終端設(shè)備劃分成A/B/C三類(lèi)：
Class A：雙向通信終端設(shè)備。這一類(lèi)的終端設(shè)備允許雙向通信，每一個(gè)終端設(shè)備上行傳輸會(huì)伴隨著兩個(gè)下行接收窗口。終端設(shè)備的傳輸時(shí)隙是基于其自身通信需求，其微調(diào)基于ALOHA協(xié)議。
Class A設(shè)備的功耗最低，基站下行通信只能在終端上行通信之后
Class B：具有預(yù)設(shè)接收時(shí)隙的雙向通信終端設(shè)備。這一類(lèi)的終端設(shè)備會(huì)在預(yù)設(shè)時(shí)間中開(kāi)放多余的接收窗口，為了達(dá)到這一目的，終端設(shè)備會(huì)同步從網(wǎng)關(guān)接收一個(gè)Beacon，通過(guò)Beacon將基站與模塊的時(shí)間進(jìn)行同步。
Class B終端可以使基站知道終端正在接收數(shù)據(jù)
Class C：具有最大接收窗口的雙向通信終端設(shè)備。這一類(lèi)的終端設(shè)備持續(xù)開(kāi)放接收窗口，只在傳輸時(shí)關(guān)閉。
Class C設(shè)備擁有最長(zhǎng)的接收窗口，也最耗電
LoRa的應(yīng)用場(chǎng)景
基于LoRaWAN的網(wǎng)絡(luò)能夠提供安全的數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)的雙向通信，并且用最少的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋城市區(qū)域，LoRa在在智慧農(nóng)業(yè)、智慧建筑、智慧物流等多種應(yīng)用場(chǎng)景中都將得到廣泛應(yīng)用。
1、智慧農(nóng)業(yè)
對(duì)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)，低功耗低成本的傳感器是迫切需要的。溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器的應(yīng)用對(duì)于農(nóng)業(yè)提高產(chǎn)量、減少水資源的消耗等有重要的意義，而這些數(shù)據(jù)指標(biāo)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生明顯變化，數(shù)據(jù)量小且對(duì)實(shí)時(shí)性的要求不高，因此LoRa無(wú)疑是最佳選擇。
2、智慧建筑
對(duì)于建筑的改造，加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監(jiān)測(cè)等傳感器并且定時(shí)的將監(jiān)測(cè)的信息上傳，方便了管理者的監(jiān)管同時(shí)更方便了用戶(hù)。通常來(lái)說(shuō)，這些傳感器的通信不需要特別頻繁或者保證特別好的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)便攜式的家庭式網(wǎng)關(guān)便可以滿(mǎn)足需要，所以該場(chǎng)景LoRa是比較合適的選擇。
3、自動(dòng)化制造
在自動(dòng)化工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，大量的智能技術(shù)得到應(yīng)用，各種信息數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行交匯，因此所選網(wǎng)絡(luò)的特性直接關(guān)乎生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行質(zhì)量。一些場(chǎng)景需要低成本的傳感器配以低功耗和長(zhǎng)壽命的電池來(lái)追蹤設(shè)備、監(jiān)控狀態(tài)，這時(shí)LoRa便是合理的選擇。
方案介紹
工業(yè)級(jí)多通道半雙工LoRaWAN網(wǎng)關(guān)
功能特點(diǎn)：
①半雙工LoRaWAN標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議網(wǎng)關(guān)
②SX1302全新方案，與SX1301相比功耗更低:容量更高，收發(fā)性能更好
③硬件全雙工電路的上下行信道干擾更低，通訊距離和穩(wěn)定性更好
④內(nèi)置PA+LNA電路 內(nèi)置功率放大器+低噪放大器，27dbm輸出功率，3公里通信
⑤4G+以太網(wǎng) 雙重入網(wǎng)機(jī)制 優(yōu)先使用以太網(wǎng)，無(wú)以太網(wǎng)自動(dòng)切換4G網(wǎng)絡(luò)，保證穩(wěn)定上傳
⑥金屬殼體，可靠性加成，采用金屬外殼，相比傳統(tǒng)塑料外殼可靠性更強(qiáng)，適應(yīng)戶(hù)外復(fù)雜環(huán)境
⑦導(dǎo)軌+定位孔安裝 鋁型材卡扣，適用于標(biāo)準(zhǔn)DIN35導(dǎo)軌，安裝拆卸1000次以上
⑧可接入TTN、騰訊、開(kāi)源、Chirpstick等標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)LoRaWAN服務(wù)器，支持定制阿里ALINK協(xié)議
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E22-230T22D LoRa無(wú)線(xiàn)串口模塊
產(chǎn)品特點(diǎn)：
①支持中斷組網(wǎng)，傳輸距離遠(yuǎn)至5km以上，休眠功耗低至2uA，億佰特標(biāo)準(zhǔn)封裝，替換方便。
② E22使用LoRa擴(kuò)頻技術(shù)，讓通信更穩(wěn)定無(wú)憂(yōu)，擴(kuò)頻通信的傳輸距離與抗干擾能力比傳統(tǒng)單頻通信提升一倍以上。
③模塊可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)中斷組網(wǎng)，多極中斷適用于超遠(yuǎn)距離或復(fù)雜環(huán)境組網(wǎng)通信，同一區(qū)域可以運(yùn)用多個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)運(yùn)行；模塊在中斷模式下，只需供電即可，無(wú)需其他控制單元。
④通信秘鑰，用戶(hù)可以自行設(shè)定秘鑰，只有相同秘鑰的接收模塊方可接受數(shù)據(jù)，且秘鑰無(wú)法被讀取，提高了用戶(hù)數(shù)據(jù)的保密性。
⑤Listen before talk(LBT)功能，模塊在發(fā)送前主動(dòng)監(jiān)聽(tīng)信道環(huán)境噪聲，噪聲超過(guò)閾值則延時(shí)發(fā)送，該功能可提高模塊在惡劣環(huán)境下的通信成功率，可用于組網(wǎng)傳輸，防沖突處理。
⑥RSSI信號(hào)強(qiáng)度，即信號(hào)強(qiáng)度指示功能，可用于評(píng)估信號(hào)質(zhì)量、改善通信網(wǎng)絡(luò)、測(cè)距；模塊支持環(huán)境噪聲信號(hào)強(qiáng)度串口輸出，可用于手動(dòng)實(shí)現(xiàn)LBT功能。
⑦遠(yuǎn)程配置，該功能可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)模塊進(jìn)行參數(shù)修改，有效降低了安裝調(diào)試陳本和維護(hù)成本。
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