LoRaWAN网关与ChirpStack之间的协议LoRaWAN网关与ChirpStack(以前称为LoRaServer)服务器之间的通信协议是基于ChirpStack的网络服务器实现和接口规范。ChirpStack是一个开源的LoRaWAN网络服务器,用于管理和处理LoRaWAN设备和数据。在LoRaWAN网络中,网关与ChirpStack服务器之间的通信协议通常包括以下方面:1.PacketForwarder协议(1)LoRaWAN网关使用PacketForwarder协议与ChirpStack服务器进行通信。(2)PacketForwarder是一个开源软件,负责在网关和网络服务器之间转发LoRaWAN数据包。(3)网关通过PacketForwarder将收到的LoRaWAN数据包发送给ChirpStack服务器,并接收ChirpStack服务器发送的下行数据。2.GatewayBridge协议(1)ChirpStack服务器提供了GatewayBridge组件,南京温湿度网关设备,用于与网关进行通信。(2)GatewayBridge实现了与PacketForwarder之间的通信接口,并提供了与ChirpStack服务器的交互接口。(3)GatewayBridge可以使用不同的协议,如UDP,南京温湿度网关设备、MQTT等,南京温湿度网关设备,与PacketForwarder进行通信。3.LoRaWAN协议(1)网关和ChirpStack服务器之间的数据交换遵循LoRaWAN协议的规范。室内LoRa网关支持全双工通信,数据处理速度快。南京温湿度网关设备
在楼宇自动化,尤其是智能楼宇中,重点是数据透明度,以便尽可能节能地运营楼宇。LoRaWAN是为满足物联网(IoT)的要求而开发的,具有高无线电范围和出色的建筑物穿透力。这样一来,即使是整个企业大楼和相关的场地也可以由一个网关覆盖。即使是通常难以融入无线网络的地下室,也不会对LoRa无线网络构成问题。
由于物联网传感器和执行器消耗的数据量很小,几乎任何数量的传感器都可以通过单个网关与网络服务器通信。这使得LoRa无线传感器的集成非常有利,因为既不需要大量的网关也不需要中继器。
此外,低功耗数据传输可使LoRa传感器和LoRa执行器使用电池实现节能运行。同时,它们的电池寿命可达15年。这将设施管理中的维护工作降至比较低,并使现有建筑物的改造变得轻而易举,因为随后无需重新布线。
为了集成到现有的楼宇自动化系统中,一些LoRa网关已经具有标准化的GA接口,例如Modbus。这样,从LoRa终端设备收集的数据可以很容易地流回楼宇控制系统。这种通信是双向的,可以实现简单且经济高效的集成。 南京环境网关集成商LoRaWAN 是建立在基于 LoRa 的调制之上的网络协议。
LoRaWAN定义了网络的通讯协议和系统架构,而LoRa物理层能够使长距离通讯链路成为可能。协议和网络架构对节点的电池寿命、网络容量、服务质量、安全性、网络的各种应用服务质量等影响比较大。如果网关严格遵循LoRaWAN协议,至少可以带来如下3个好处:1)低成本,流量**LoRaWAN生态圈良好,开源设计,极大降低了设备成本;和WiFi一样,工作在非授权频段,不走运营商网络,流量**。2)标准化,互联互通LoRaWAN是国际标准,它实现各厂家设备的“互联互通”,这给用户带来了很大的灵活自主性。3)智能化,自带定位LoRaWAN的TDOA(到达时间差)可以实现较精确的定位(20-200米);不依赖于GPS/BLE/WiFi,因此,大幅降低硬件成本,实现更好的节能。
LoRaWAN有多安全?LoRaWAN有一个用于网络的安全层和一个用于应用程序的安全层。应用层安全保证网络运营商无权访问**终用户的应用数据,而网络安全保证网络中的每个节点都是合法的。因此,LoRaWAN标准提供了两个加密层:1.终端设备和网络服务器交换一个128位的网络会话密钥。2.在应用程序级别,一个***的128位应用程序会话密钥(AppSKey)是端到端共享的。数据由节点加密,然后通过LoRaWAN协议再次加密,然后传输到LoRa网关。网关通过标准IP网络将数据传输到网络服务器。网络服务器使用网络会话密钥(NwkSkey)***LoRaWAN数据。然后它将数据发送到应用程序服务器,应用程序服务器使用应用程序会话密钥来***数据(AppSKey)。然后将加密添加到LoRaWAN通信协议中。然而,LoRa传输是基本的无线电波通信,无法自行加密。如果LoRaWAN设备通过无线***或OTAA连接到网络,则设备和网络之间会交换一个128位的AppKey。AppKey用于在设备发送加入请求时构造消息完整性代码(MIC),然后服务器将MIC与AppKey进行比较。如果检查成功,服务器会生成两个新的128位密钥:应用会话密钥(AppSkey)和网络会话密钥(NetSkey)(NwkSkey)。按照设计标准不同,网关可分为完全符合LoRaWAN协议网关和不完全符合LoRaWAN协议网关。
注意事项(1)网关数量由于比较好1个节点能够保证2~3个网关能接收到数据,因此,假如根据上述方式计算得到总共需要N个网关来对应所有的节点,那么,具体到实际运用中,建议需要用2N~3N个网关,而不是N个网关,来对应所有的节点,以确保数据都能接收到。(2)发送间隔除非很特殊的应用,否则不太建议发送间隔低于5s,一般来说,发送间隔至少在分钟级别以上比较好。标准的LoRaWAN协议,发送一个包需要至少保证2s的间隔。SF发送64字节的,空口时间就已经接近3s了。而如果不遵守LoRaWAN的关于空口时间的要求,则虽然由于网关只负责透传,因此,即使不遵守LoRaWAN协议,则物理层也可以接收数据,但是这时候用户就需要自己去验证测试丢包率。LoRa使用高扩频因子时,信号可以传的更远,带上代价是传递单位字节的信息会花费更多的时间。南京门磁网关
单个LoRa终端占用的信道资源与终端占用信道的时间一致。南京温湿度网关设备
LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量理论值假设单个网关每天**多可以接收a个数据包,每个节点的应用发包频率是每小时b个数据包的话,那么,单个网关**多可以容纳的节点的数目的理论值的计算式如下:S=a/(24*b)比如,单个LoRaWAN网关如果搭载一个SX1301芯片的话,其每天**多可以接收150万个数据包,如果应用发包频率是每小时1包的话,那么理论上LoRaWAN网关可以接入的节点的数目,S=1500000/(24*1)=62500个。大致估算如果不想计算,那么,我们还可以通过以下简单的参考例,来做大致的估算。在理想情况下,若发送10字节,10分钟频次,则一个8通道的网关差不多可以对应14200+个终端/节点。如果是20个字节,10分钟频次,则可以对应9900+个终端/节点。频次跟容量是线性关系,因此,如果实际需要的频次改成比如发送是10个字节、60分钟频次,那么,可以推出该8通道的网关差不多可以接入85200+个终端/节点。在ADR开启、90%的终端速率大于DR3(SF9)的场景下,字节跟容量也差不多是线性关系,因此,也可以根据实际场景的字节简易的代入上述例子来获取一个估计值。南京温湿度网关设备
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