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Lorawan网络拓扑结构详解

发布日期:2023-08-09

LoRaWAN是 LoRa联盟推出的一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)标准。这一技术可以为电池供电的无线设备提供局域、全国或全球的网络。

LoRaWAN网络实体分为四个部分: 终端节点、网关、LoRaWAN服务器和用户服务器。

  • End Node: 终端节点一般是各类传感器,进行数据采集,开关控制等。

  • Gateway: LoRa网关,对收集到的节点数据进行封装转发。

  • NetworkServer:主要负责上下行数据包的完整性校验。

  • ApplicationServer: 主要负责OTAA设备的入网激活,应用数据的加解密。

  • CustomerServer: 从AS中接收来自节点的数据,进行业务逻辑处理,通过AS提供的API接口向节点发送数据。

LoRa协议层次

LoRa协议层次

Application,MAC,Modulation,其中Application为应用层,用户自定义的基于LoRaWAN技术的应用程序、软件接口等。常见的LoRaWAN协议即为LoRaMAC协议,协议定义的终端类型有ClassA、ClassB、ClassC三种类型。

Class A终端

Class A

双向(双工)通信终端设备。终端设备允许双向通信,即可以理解成全双工通信。每个终端设备的上行传输会伴随到两个下行接收窗口。终端设备的传输通道是基于其自身通信要求,微调是基于一个随机的时间基准(ALOHA协议)。A所属的终端设备在应用时功耗最低。

Class B终端

Class B

具有预设接收通道的双向通信终端设备。这类设备会在预设时间中开放剩余的接收窗口,为了实现该目的,终端设备会同步从网关接收一个Beacon,通过Beacon将基站与模块的时间进行同步。通过这种方式使服务器清楚终端设备正在接收数据。

Class C终端

Class C

具有最大接收通道的双向通信终端设备,这种终端设备持续开放接收窗口,只在传输时关闭。

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