LoRa的組網架構是怎樣的？

低功耗廣域網絡（Low Power Wide Area Network, LPWAN)是物聯網中不可或缺的一部分，具有靈活可擴展特性，規模可大可小，這是物聯網產業成長與摸索階段所需的，可以說是最適合物聯網的技術。LoRa安全可靠，具有雙向認證、端到端加密和完整性保護等特性，在安全設計上具備全面性和前瞻性，但物聯網安全不容忽視，需業界共同努力持續推動。

 

LoRa的組網架構是怎樣的？

 

LoRa網絡主要由終端（可內置LoRa模塊）、網關（或稱基站）、網絡服務器以及應用服務器組成。其網絡架構是一個典型的星形拓撲結構，在這個網絡架構中，LoRa網關是一個透明傳輸的中繼，連接終端設備和后端中央服務器。終端設備采用單跳與一個或多個網關通信。所有的節點與網關間均是雙向通信。    

 

 

LoRa的終端節點可能是各種設備，比如水表氣表、煙霧報警器、寵物跟蹤器等。這些節點通過LoRa無線通信首先與LoRa網關連接，再通過3G網絡或者以太網絡，連接到網絡服務器中。網關與網絡服務器之間通過TCP/IP協議通信。  

 

LoRa終端設備  

 

LoRa網絡將終端設備劃分成A/B/C三類：  

 

Class A：雙向通信終端設備。這一類的終端設備允許雙向通信，每一個終端設備上行傳輸會伴隨著兩個下行接收窗口。終端設備的傳輸時隙是基于其自身通信需求，其微調基于ALOHA協議。

   

 

Class A設備的功耗最低，基站下行通信只能在終端上行通信之后  

 

Class B：具有預設接收時隙的雙向通信終端設備。這一類的終端設備會在預設時間中開放多余的接收窗口，為了達到這一目的，終端設備會同步從網關接收一個Beacon，通過Beacon將基站與模塊的時間進行同步。   

 

 

Class B終端可以使基站知道終端正在接收數據  

 

Class C：具有最大接收窗口的雙向通信終端設備。這一類的終端設備持續開放接收窗口，只在傳輸時關閉。   

 

 

Class C設備擁有最長的接收窗口，也最耗電  

 

LoRa的應用場景

 

基于LoRaWAN的網絡能夠提供安全的數據傳輸距離遠的雙向通信，并且用最少的網絡基礎設施覆蓋城市區域，LoRa在在智慧農業、智慧建筑、智慧物流等多種應用場景中都將得到廣泛應用。    

 

 

1、智慧農業  

 

對農業來說，低功耗低成本的傳感器是迫切需要的。溫濕度、二氧化碳、鹽堿度等傳感器的應用對于農業提高產量、減少水資源的消耗等有重要的意義，而這些數據指標短時間內不會產生明顯變化，數據量小且對實時性的要求不高，因此LoRa無疑是最佳選擇。  

 

2、智慧建筑  

 

對于建筑的改造，加入溫濕度、安全、有害氣體、水流監測等傳感器并且定時的將監測的信息上傳，方便了管理者的監管同時更方便了用戶。通常來說，這些傳感器的通信不需要特別頻繁或者保證特別好的服務質量，同時便攜式的家庭式網關便可以滿足需要，所以該場景LoRa是比較合適的選擇。  

 

3、自動化制造  

 

在自動化工業生產環境中，大量的智能技術得到應用，各種信息數據在網絡中進行交匯，因此所選網絡的特性直接關乎生產計劃的執行質量。一些場景需要低成本的傳感器配以低功耗和長壽命的電池來追蹤設備、監控狀態，這時LoRa便是合理的選擇。  

 

方案介紹

 

工業級多通道半雙工LoRaWAN網關

 

 

功能特點：  

 

①半雙工LoRaWAN標準協議網關  

 

②SX1302全新方案，與SX1301相比功耗更低:容量更高，收發性能更好  

 

③硬件全雙工電路的上下行信道干擾更低，通訊距離和穩定性更好  

 

④內置PA+LNA電路 內置功率放大器+低噪放大器，27dbm輸出功率，3公里通信  

 

⑤4G+以太網 雙重入網機制 優先使用以太網，無以太網自動切換4G網絡，保證穩定上傳  

 

⑥金屬殼體，可靠性加成，采用金屬外殼，相比傳統塑料外殼可靠性更強，適應戶外復雜環境  

 

⑦導軌+定位孔安裝 鋁型材卡扣，適用于標準DIN35導軌，安裝拆卸1000次以上  

 

⑧可接入TTN、騰訊、開源、Chirpstick等標準網絡LoRaWAN服務器，支持定制阿里ALINK協議

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E22-230T22D LoRa無線串口模塊

 

 

產品特點：  

 

①支持中斷組網，傳輸距離遠至5km以上，休眠功耗低至2uA，億佰特標準封裝，替換方便。  

 

② E22使用LoRa擴頻技術，讓通信更穩定無憂，擴頻通信的傳輸距離與抗干擾能力比傳統單頻通信提升一倍以上。  

 

③模塊可實現自動中斷組網，多極中斷適用于超遠距離或復雜環境組網通信，同一區域可以運用多個網絡同時運行；模塊在中斷模式下，只需供電即可，無需其他控制單元。  

 

④通信秘鑰，用戶可以自行設定秘鑰，只有相同秘鑰的接收模塊方可接受數據，且秘鑰無法被讀取，提高了用戶數據的保密性。  

 

⑤Listen before talk(LBT)功能，模塊在發送前主動監聽信道環境噪聲，噪聲超過閾值則延時發送，該功能可提高模塊在惡劣環境下的通信成功率，可用于組網傳輸，防沖突處理。       

 

⑥RSSI信號強度，即信號強度指示功能，可用于評估信號質量、改善通信網絡、測距；模塊支持環境噪聲信號強度串口輸出，可用于手動實現LBT功能。  

 

⑦遠程配置，該功能可以實現遠程對模塊進行參數修改，有效降低了安裝調試陳本和維護成本。

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