如何测试 LoRaWAN 全球频段

To be a sailor of the world, bound for all ports. 做世界的水手，游遍所有的港口。

背景

自 2015 年 LoRa 联盟创建 LoRaWAN 协议，经过 7 年长跑，到 2022 年国际电信联盟 (ITU) 正式批准 LoRaWAN 作为全球标准: ITU-T Y.4480“广域无线网络的低功耗协议”。

现在全球有 170+ 国家和地区部署 LoRaWAN 网络，LoRaWAN 成为名副其实的全球协议。

小窍门：在技术上 LoRaWAN 和 NT-IoT 有许多相似的地方，主要的差别在于商业部署上。NB-IoT 像 4G 属于“公网”，而 LoRaWAN 像 Wi-Fi 属于“专网”。LoRaWAN 全球受欢迎的 3 大原因是：灵活（按需建设，低成本），自主（不依赖运营商），安全（端到端加密，数据本地化）。

LoRaWAN 网络环境

如下图所示，测试基于典型的 LoRaWAN 3 层设备：Device<–>Gateway<–>ChirpStack

小窍门：尽管有 TTN/LORIOT 这种全球 LoRaWAN 云平台。然而，它们都有学习成本，并且接入设备数量受限。经过多年的项目落地实践，我们发现与其学习 TTN/LORIOT 还不如掌握 ChirpStack 它是【开源免费】，真正实现“灵活，自主，安全”。

搭建 LoRaWAN 网络

• 安装 ChirpStack 请链接《 LoRa Server@Windows：一键安装》

• 准备遵循标准 LoRaWAN 协议的 基站与模组

• 添加 基站+模组 到 ChirpStack 请链接《LoRa Server 配置与管理]

小窍门：如下图所示，修改 RimeLoRaTool 配置文件 RimeLoRaTool.exe.config 中 defaultjoin 为 OTAA 再双击 RimeLoRaTool.exe 添加设备。

配置 ChirpStack 全球频段

Linux 环境（以配置 us915 为例）

• cd /opt/loraserver # 进入 chirpstack 目录
• cp -vf ./chirpstack-network-server-conf/chirpstack-network-server-us915.toml ./chirpstack-network-server.toml # 配置 us915 频段
• sudo systemctl restart chirpstack-network-server.service # 重启 ns 服务

Windows 环境（以配置 us915 为例）

• 复制 ChirpStack\chirpstack-network-server-conf\chirpstack-network-server-us915.toml 覆盖 ChirpStack\chirpstack-network-server.toml
• 关闭 ChirpStack 的 4 个组件窗口：redis-server.exe chirpstack-gateway-bridge.exe chirpstack-application-server.exe chirpstack-network-server.exe
• 双击“一键启动ChirpStack.bat”

小窍门：下载 ChirpStack 全球频段配置文件 chirpstack-network-server-conf.rar 请链接《如何测试 LoRaWAN 全球频段》

配置 Gateway 全球频段

主流的 LoRaWAN 基站基于 SX130x 模组，它有 3 种硬件：490 868 915 它们的差异体现在【滤波器】和【射频网络电路】。
这 3 种硬件分别对应的 LoRaWAN 地区如下表所示。

SX130x 硬件
490	中国CN470~510	/	/	/	/
868	欧洲EU868	印度IN865	俄罗斯RU864	/	/
915	北美US915	澳洲AU915	亚洲AS923_AS1	亚洲AS923_AS2	韩国KR920

设计完善的 LoRaWAN 基站支持 Web 配置参数，在浏览器输入基站的 IP 即可配置 LoRaWAN 地区。下图展示了配置 US915 的操作：在【区域设置】下拉框选择 US915, 再点击【确定】

小窍门：基于 Raspberry Pi 基站配置频段，请链接《如何测试 LoRaWAN 全球频段》

配置 Device 为 OTAA 入网

一般说来 Device 的频段是由固件决定的，检查频段是否正确，并配置入网方式为 OTAA

小窍门：配置 OTAA 后请记得【重启】LoRaWAN 模组。

测试结果

如下图所示，点击【读取入网状态】，如果返回 Network Joined 表明 OTAA 入网成功，即数据通信（上行+下行）都 OK。