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‌LoRaWAN协议是什么?

发布时间:2024-01-22 浏览量:4928

‌LoRaWAN协议是什么?


‌LoRaWAN协议是什么?

‌LoRaWAN是一种适用于远距离、低功耗的无线通信协议。它基于LoRa技术,提供了广域覆盖和长期电池寿命。LoRaWAN适用于物联网应用,能连接各种设备,如传感器、智能家居设备等。该协议具有低功耗、低成本和广域覆盖等特点,适用于大规模的设备部署。LoRaWAN还提供了端到端的加密和认证机制,保障数据传输的安全性。

LoraWAN依靠LoRa远距离通信技术进行支持。常见的LoRaWAN网络采用星形拓扑布局,其中网关负责终端设备和中央网络服务器之间的消息传输。网关使用标准的IP连接到网络服务器,而终端设备则通过单跳的LoRa™或FSK通信与一个或多个网关通信。所有的通信通常都是双向的,尽管从终端设备到网络服务器的上行通信是主要的数据流。

LoRaWAN是一种适用于全球的通信协议,根据各国地区的需求,还衍生出了专属于每个地区的标准文件,以便实现区域间的差异化。例如,欧洲采用EU868和EU433频段,美国采用US915频段,而中国则使用CN790和CN470频段。

根据2019年工业和信息化部的第52号文件,我国规定微功率(短距离)无线电设备必须符合特定的技术要求。根据文件规定,民用计量设备的使用频段范围为470MHz至510MHz。下文将对适用于LoRaWAN-CN470地区的文件进行解析。

针对CN470-510地区的参数进行分析

分析CN470-510地区的参数

信道频率

拥有96个上行通道,带宽为125kHz,频率从470.3MHz开始,每隔200kHz逐渐增加,直到489.3MHz。这些通道的数据速率为DR0-DR5,并且使用4/5的编码率。

系统中共有48个下行通道,带宽为125kHz,频率范围从500.3MHz到509.7MHz,每个通道之间的间隔为200kHz。这些通道支持DR0-DR5,而纠错编码率统一使用4/5。


‌LoRaWAN协议是什么?

可以根据需求,支持使用上一频率和下一频率不同或相同。

LoRa和LoRaWAN是两种相关联的技术

LoRa是一种低功耗的无线通信技术,适用于长距离传输和低数据速率的应用。它通过采用扩频调制和频率扩散的方式,提供更广泛的覆盖范围和更强的抗干扰能力。

LoRaWAN通信协议是在LoRa技术基础上构建的。它采用星型网络结构,包括终端设备、网关和网络服务器,实现设备间的通信。LoRaWAN适用于多种应用场景,例如智能城市、工业自动化和农业监测。

在物联网领域,LoRa和LoRaWAN被广泛运用。它们具备低功耗、远距离传输和广阔覆盖的特点,为设备实现长时间远程监控和控制提供支持。同时,LoRa和LoRaWAN还具有开放性和互操作性,使得来自不同厂商的设备能够互相兼容,推动了物联网的发展和应用。

LoRa和LoRaWAN它们之间经常相互交替使用。因此,很多工程师希望能够将它们一起应用在同一个解决方案中,这并不是什么奇怪的事情。虽然要在边缘网络中使用LoRaWAN,确实需要使用LoRa设备,但并不一定需要依赖LoRaWAN集中器、网络或应用程序服务器来部署LoRa技术。

LoRa是一种物理层传输技术,其主要特点包括传输距离远、功耗低以及相对较低的传输速率。这种技术的产品是收发器芯片,使用LoRa技术时,用户需要输入或读取自己的业务数据,并且需要自行定义上层协议和业务规则。

LoRaWAN是一个基于LoRa物理层传输技术的协议标准,主要基于MAC层。与之相关的产品有LoRaWAN节点、LoRaWAN网关以及LoRaWAN协议和数据云平台。

实际情况是,虽然LoRaWAN在LoRa广域网中很受欢迎并得到广泛部署,也是支持各种设备互操作的标准,但并不适合所有的LPWAN应用。除了8通道集线器的成本之外,LoRaWAN协议还有一些链路、通话时间和功率要求,这可能不适合一些使用场景,尤其是节点数量较少且传输不频繁的情况。此外,您希望使用的云服务可能不符合LoRaWAN解决方案的网络和应用服务器要求。

在没有LoRaWAN网络的情况下,可以采用LoRa技术。

没有LoRaWAN网络的情况下使用LoRa技术的第一步是自己实现媒体访问协议,从而实现节点之间的相互识别和协作。这包括确定通信方式、空中通信方式,以确保在不互相干扰的情况下进行通信。如果想要将LoRa部署连接到云服务,同样需要建立连接回云的自定义机制。

根据要求,该过程可能会显得复杂,但实际上可以简化为以下几个步骤:首先,在两个节点之间建立点对点连接,并通过交替发送和接收角色来实现通信;对于小型网络(例如,十几个节点),可以采用简单的时分多址(TDMA)时隙协议进行通信。LoRaWAN是为大规模网络设计的,但如果您只需要一个灵活且低成本的单节点解决方案,那么无需重新实现LoRaWAN协议的每个部分,因为在市场上常见的LoRa节点已提供了相似的功能。


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