079月 2016

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关于LoRa物联网应用中的LoRaWAN Server

LoRa by xfire

从事LoRa方案的厂商常能听到一个提问:“我们为什么要用LoRaWAN Server?”模块、网关的硬件价值通常更好理解,而 LoRaWAN Server由于资料匮乏,理解其功能与价值的人相对较少。AUGTEK的这篇文章带大家一起来聊聊你所不知道的LoRaWAN Server。

作为低功耗广域网络/窄带物联网领域已有商用经验的技术,LoRa已受到广泛关注,随着物联网普及速度加快,基于LoRaWAN的物联网专用网络将会在更大范围中实现应用。不过,LoRaWAN Server在很多应用场景中是人们相对陌生的领域,由于资料匮乏,理解其功能与价值的人相对较少,本文将对其进行解读。

在数据传输过程中,模块将终端采集到的信息上传至网关,网关负责数据的临时存储与透传,而服务器与云系统则是网络的大脑,进行数据处理与控制反馈。

关于LoRa物联网应用中的LoRaWAN Server-1LoRaWAN Server是LoRaWAN网络中连接网关和云平台的协议处理器,提供终端节点接入鉴权、网关接入控制、LoRaWAN协议解析、数据传输、数据加解密、数据格式转换等功能。目前,世界范围内提供LoRaWAN Server 的供应商极少,较为知名的是法国Actility,报价不菲且目前仅支持国外部分频段。

关于LoRa物联网应用中的LoRaWAN Server-2LoRaWAN标准协议中,Server 结构如下:

为什么在LoRaWAN标准协议中,Server是必需的呢?

一、鉴权

LoRaWAN协议详细定义了LoRa的网络架构——终端、网关、服务器、云系统,为LoRa网络大规模部署与实现万物互联互通作准备。凡是符合LoRaWAN标准的模块、网关均能接入LoRa网络, 但是互联互通存在一个鉴权的过程,目前鉴权在Server上完成。

二、数据传输与管理

Server作为网关与云端的协议处理器,能实现“网关—Server—云”间 数据的双向传输、多次加密(以确保传输的安全性),并能进行传输流量统计、传输状态监测。

三、网关管理与配置

Server除了上文说的控制网关的鉴权接入外,还能对网关进行 频点配置、网关状态信息上报等。

在一个大型网络中,终端传输的信号通常能被多个网关接收到,倘若不加以区分排序,信号经由多个网关传输后,将杂乱无序,造成通信效率低下。多个网关可连接到同一个LoRaWAN Server中,Server能将接收到的重复信号进行鉴别,剔出无效的数据,并选择最有效的下行网关,将“响应”高效地发送到模块终端。这个过程有利于提高下行利用率,从而提高整个网络利用率。

四、终端节点管理与配置

Server能识别不同终端节点,对节点做出允许接入/拒绝接入响应,并能 空中激活终端节点。

Server能通过配置终端节点的占空比等,对终端节点进行 宏观调控;能支持应用层Server将下行数据发送给终端,从而对终端进行操控。

此外,通过配置,Server能实现终端 速率自适应(ADR:即在通信系统中,根据当前信道实时状态,改变发送数据速率,以提高系统传输性能。)与 漫游(即支持终端在不同网关覆盖范围内自由移动)。

五、云平台通信

Server端能进行数据格式转换与数据转发,以满足不同云平台间数据共享或传输的要求。此外还能与云平台实现 计费管理,用户管理,流量控制,数据存储,大数据分析, 数据可视化等功能。

总之,如果要建符合LoRaWAN标准的网络,则必须有 LoRaWAN Server对诸多网关、终端节点进行统一管理。

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