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LoRa與LoRaWAN區(qū)別是什么 LoRaWAN組網(wǎng)及軟件架構(gòu)介紹

行業(yè)新聞 | 2019-03-14 09:20:27
　　　LoRa是一種低功耗遠(yuǎn)程無線通信技術(shù),由Semtech公司基于這個(gè)LoRa技術(shù),開發(fā)一種套LoRa通信芯片解決方案. LoRa后續(xù)通過LoRa聯(lián)盟來開始覆蓋推廣普及。LoRaWAN基于LoRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的一套通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu),如果按協(xié)議分層來說LoRaWAN就是MAC層,LoRa是物理層。

LoRaWan網(wǎng)關(guān)

　　LoRa與LoRaWAN區(qū)別：


　　LORA特點(diǎn):遠(yuǎn)距離、低功耗、多節(jié)點(diǎn)、低成本,抗擾特性,同時(shí)LoRa低速率,小數(shù)據(jù)傳輸。


　　LoRa頻段:433/470/868/915MHz頻段。


　　LoRaWAN協(xié)議針對(duì)低功耗、電池供電的傳感器進(jìn)行了優(yōu)化，包括了不同級(jí)別的終端節(jié)點(diǎn)以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)延遲和電池壽命間的平衡關(guān)系。它是完全雙向的，由安全專家構(gòu)建確保了可靠性和安全性。LoRa做標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,實(shí)現(xiàn)相互兼容。


　　LoRa聯(lián)盟制定的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分四個(gè)網(wǎng)絡(luò)實(shí)體，組網(wǎng)如下圖所示。


　　終端節(jié)點(diǎn)(End Nodes)，即集成了LoRaWAN協(xié)議的終端設(shè)備;


　　LoRaWAN網(wǎng)關(guān)(Gateway) ，即接入網(wǎng)關(guān)/集線器;


　　LoRaWAN服務(wù)器(Network Server)，即網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營服務(wù)器;


　　應(yīng)用服務(wù)器(Application Server)，即用戶應(yīng)用服務(wù)器;

LoRa和LoRaWan的區(qū)別

　　其中終端節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)Semtech開放了全部硬件和軟件設(shè)計(jì)，降低了開發(fā)難度。LoRaWAN服務(wù)器的開發(fā)難度則很大，因?yàn)槠涑休d了眾多原本應(yīng)在終端和網(wǎng)關(guān)側(cè)承載的重要功能，包括：


　　無線參數(shù)控制：速率、功率、頻率和ADR自適應(yīng)速率;
 

　　QoS：ACK可靠通信、網(wǎng)絡(luò)管理等;


　　通信協(xié)議：信息去冗余、精準(zhǔn)回復(fù)、喚醒節(jié)點(diǎn)等;


　　網(wǎng)絡(luò)安全：節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層加密解密;


　　節(jié)點(diǎn)漫游：移動(dòng)節(jié)點(diǎn)從一個(gè)網(wǎng)關(guān)切換到另一個(gè)網(wǎng)關(guān);


　　增值服務(wù)：節(jié)點(diǎn)定位，節(jié)點(diǎn)自動(dòng)升級(jí)等;


　　LoRaWAN軟件架構(gòu)


　　LoRaWAN終端等設(shè)備的軟件采用分層架構(gòu)，包括：

LoRawan組網(wǎng)

　　物理層：物理層主要負(fù)責(zé)物理信道承載、信號(hào)收發(fā)、調(diào)制解調(diào)，全球不同地區(qū)的工作頻段不同;


　　MAC層：MAC層則負(fù)責(zé)LoRa接入控制、邏輯鏈路管理，包括Class A/B/C不同等級(jí)的終端的控制;


　　ClassA:終端先發(fā)送，在發(fā)送后開啟一段時(shí)間的接收窗口，終端只有在發(fā)送后才可以接收。也就是說上行沒有限制，下行的數(shù)據(jù)只有在上行包發(fā)送上來的時(shí)候終端才可以接收到。(功耗最低)                                             


　　Class B:終端和服務(wù)器協(xié)商好接收的窗口開啟的時(shí)間以及何時(shí)開啟，然后再約定的時(shí)間進(jìn)行接收，可以一次接收多個(gè)包。(功耗次低)


　　Class C:終端在發(fā)送以外的其他時(shí)間都開啟接收窗口。更耗能，但通訊延時(shí)最低。(功耗最高)


　　應(yīng)用層：用戶自定義的基于LoRaWAN技術(shù)的應(yīng)用程序、軟件接口等;