LoRaWAN介绍2 架构

                                 LoRaWAN介绍2 架构

1 为什么是星型网络,而不是mesh

仔细查看LoRaWAN的架构图,您会发现,End Nodes与Gateway的组网是star(星型)拓扑,为什么不是mesh(网格)呢?

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我们比较下 star 和 mesh,就会发现 LoRaWAN 在无线网络上的优势。

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2  LoRaWAN标准架构

LoRa Alliance 制定的 LoRaWAN 架构分四个网络实体:End Nodes、Gateway、LoRaWAN Server 和 User Server。

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End Nodes 和 Gateway,semtech 开放全部硬件和软件设计,降低了开发难度。

特别提示:LoRaWAN 的重点和难点----LoRaWAN Server!(请看三遍)

很显然,以下 LoRaWAN 的核心功能,都是由 LoRaWAN Server 实现的。

控制无线参数:速率、功率、频率和 ADR 自适应速率;

实现QoS:ACK 可靠通信、网络管理等;

通信协议:信息去冗余、精准回复、唤醒节点等;

网络安全:节点入网、网络层和应用层加密解密;

节点漫游:移动节点从 A 网关切换到 B 网关;

增值服务:节点定位,节点自动升级等

 

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LoRaWAN 端到端安全机制如上图所示,特别注意:网关只是透传,加解密是由 节点 和 server 分别完成。

 

3  Gateway 可以集成 Server 吗

正因为 LoRaWAN Server 是重点,同时又是难点,导致完整部署一个标准的 LoRaWAN 有挑战。肯定会这种思维出现:能否将LoRaWAN Server 集成到 Gateway 上呢?这样一来,Gateway 就可以直接连接 User Server 了,从而简化部署难度。

调试过 semtech 官方的 SX1301 Starter Kit 的用户都了解,在配置完 Mote 的地址、NwkSKey 和 AppSKey 后,打开浏览器,输入 Starter Kit 的 IP 地址,会看到如下采集数据。

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这时,疑问就来了,LoRaWAN Server 部署在哪一层呢?看到下面的剖析图,就发现它是和 Gateway 一起,集成在 Linux 平台之上。

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表面看,它简化了 LoRaWAN 网络的部署,然而,它是以牺牲功能为代价的。连基本的去信息冗余,它都很难实现。

想象下:如果 1 个 End Nodes 发送的信息被 3 个 Starter Kit 接收,因为有 3 个 Server 在运行,要去除冗余的信息多么复杂。更别提健壮性技术的实现----找到信号最强的 Gateway,将回复信息发送给 End Nodes。

可见,将 Server 集成到 Gateway 上,只适合实验和演示,不能做应用部署。

 

4 如何部署LoRaWAN Server

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