物联网网关如何工作?一个简单的物联网网关执行与Wi-Fi路由器类似的职责。网关从物联网系统接收Wi-Fi连接,然后将数据从物联网设备路由到云端。然而,物联网网关通常要复杂得多。物联网设备使用各种不同协议的事实导致物联网网关通常比Wi-Fi路由器更复杂。这些协议包括低功耗蓝牙、BACnet、Zigbee和Z-Wave。因此,为了支持企业中的所有物联网设备,物联网网关可能需要处理各种协议。物联网设备使用各种不同协议的事实导致网关通常比Wi-Fi路由器更复杂除了支持这些协议外,网关还必须能够将各种形式的IoT流量路由到正确的位置。虽然来自建筑安全传感器的数据可能需要传输到运行基于云的安全接口的SaaS提供商,但来自一组工业传感器的数据可能需要传输到云中的数据库。物联网网关可能需要在互联网中断的情况下本地缓存数据,或者如果网关被淹没的数据超出了它的处理能力,这也是它们可能比Wi-Fi路由器更复杂的另一个原因。物联网网关经常提供故障转移集群或横向扩展能力以处理不断增长的工作负载。LoRaWAN 是国际标准,它实现各厂家设备的“互联互通”。南京水浸网关供应商
LoRa是一种长距离、低功耗、易部署的无线射频通信技术,近年来在全球范围持续高速增长,成为主流的物联网通信技术之一。截至2021年12月,全球已经部署了270多万个基于LoRa的网关,基于LoRa的终端节点超过2.8亿个。预计到2026年,50%的LPWAN物联网解决方案将会使用LoRa方案。
LoRaWANL2通信规范(1.0.4版)现已转变为ITU规范,支持芯片到云端的通信,成为较早被认证为ITU-T建议书(标准)的LPWAN标准。作为LoRa发展历程的重要里程碑,获批不仅肯定了LoRa技术和生态的发展成果,更证明了LoRa在物联网市场的应用前景。 南京环境网关软件每一个符合LoRaWAN协议的终端都能与符合LoRaWAN的网关直接通讯,从而实现互联互通。
实现一个LoRaWAN网关容易,但是要长期运行,所需要挑战的是,成熟稳定!(1)处理异常经验表明,LoRa网关设备在使用过程中出现停机、接收CRC_FAIL=100%等异常现象,这些异常是需要细心处理的。比如说:在LoRaWAN设备长期稳定性测试(冒烟测试)中发现,SX1301会停机,这是因为SX1301接受到LoRa噪声,而引发的停机。所幸的是,当SX1301停机时,通过lgw_get_trigcnt()读取的值总是等于0x7E000000。这意味着,该异常是可以被检测到的。一旦检测到该异常,将EXIT进程packet_forwarder。Linux系统的systemd(初始化进程)会持续检测rime_gateway.service的状态,一旦EXIT,将重启该service。(2)长期稳定组建一个LoRaWAN物联网,365天x24小时的测试,统计网络稳定性。(3)生产工艺电磁兼容按照IEC61000-4标准设计,SMT高精度生产,金属机箱降低噪声,匹配天线,质量电源。
LoRaWAN技术的优势LoRaWAN技术有很多优点,简单来说:它具有以千米为单位的大覆盖区域。在**频率上运行,无需预付费用。小工具的电池寿命很长,设备电池可以使用2-5年。采用开放式方法的非专有合作伙伴关系。扩展范围允许智能城市应用,但低带宽使其非常适合具有有限数据和/或可变数据传输的实际物联网安装。更便宜的连接成本,是无线的,并且易于设置和部署。凭借AES加密、完全双向通信以及CISCO、IBM和其他500家LoRa联盟成员公司的支持,它为网络和应用程序提供了一层安全性。除了特定行业的实施外,LoRaWAN还可以在高成本5G替代方案过于昂贵的新兴国家实现物联网。该技术由于其灵活、相对简单的设计和**小的网络硬件要求,**降低了部署成本,同时其低能耗进一步节省了运行支出。LoRaWAN旨在将设备无线连接到互联网,非常适合数据流量要求适中且电池寿命有限的物联网传感器、***和信标。该协议的固有属性使其成为广泛应用的较好候选者。LoRa网关至少可以分为:便携式,轻量级,区域级,电信级。
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)。LoRaWAN协议定义了一系列的数据传输速率,不同的芯片可供选择的速率范围不同。南京红外网关平台
LoRa网关接入的节点数取决于LoRa网关所能提供的信道资源以及单个LoRa终端占用的信道资源。南京水浸网关供应商
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。南京水浸网关供应商
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