Колекции

LoRa мрежова архитектура: LoRaWAN

LoRa мрежова архитектура: LoRaWAN


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Мрежата LoRa използва телекомуникационна мрежа, наречена LoRaWAN, която осигурява маршрутизиране на данните от крайния възел през шлюз LoRaWAN към необходимите обекти. LoRaWAN също така дефинира начина, по който данните се изпращат около мрежата, като детайлизира отговорите на шлюзите LoRaWAN и мрежовия сървър на LoRa.

По същия начин, по който клетъчната мрежа има жична мрежа или основна мрежа, също и LoRa, което често се нарича LoRaWAN.

LoRa мрежова архитектура

Мрежата LoRa се състои от няколко елемента:

  • Крайни точки: Крайните точки са елементите на LoRa мрежата, където се извършва наблюдение или контрол. Те обикновено се намират отдалечено.
  • LoRa шлюз: Шлюзът получава комуникациите от крайните точки LoRa и след това ги прехвърля в системата за бекхай. Тази част от LoRa мрежата може да бъде Ethernet, клетъчна или друга телекомуникационна връзка, жична или безжична. Шлюзовете са свързани към мрежовия сървър чрез стандартни IP връзки. По този начин данните използват стандартен протокол, но могат да бъдат свързани към всяка телекомуникационна мрежа, независимо дали е публична или частна. С оглед на сходството на LoRa мрежа с тази на клетъчната, LoRaWAN шлюзовете често могат да бъдат разположени съвместно с клетъчна базова станция. По този начин те са в състояние да използват свободен капацитет в мрежата за пренос.
  • Мрежов сървър LoRa: Мрежовият сървър LoRa управлява мрежата и като част от функцията си действа за премахване на дублиращи се пакети, планира потвърждение и адаптира скоростта на предаване на данни. С оглед на начина, по който може да бъде разгърнат и свързан, улеснява много разгръщането на LoRa мрежа.
  • Отдалечен компютър: отдалечен компютър може след това да контролира действията на крайните точки или да събира данни от тях - мрежата LoRa е почти прозрачна.

По отношение на действителната архитектура за мрежата LoRa, възлите обикновено са в звездна топология със шлюзове, образуващи прозрачен мост. Тези релейни съобщения между крайни устройства и централен мрежов сървър в бекенда.

Комуникацията с възлите на крайните точки обикновено е двупосочна, но също така е възможно да се поддържа операция за многоадресно предаване и това е полезно за функции като надстройки на софтуера и други подобни или други съобщения за масово разпространение.

Класове на крайна точка LoRaWAN

Има много различни нужди от крайните точки на LoRa. Съответно LoRaWAN поддържа три класа крайни точки:

  • Клас A - двупосочни крайни устройства:Устройствата с крайна точка LoRaWAN клас A осигуряват двупосочна комуникация. За да се постигне това, всяко предаване на крайна точка е последвано от два къси прозореца за приемане надолу. Графикът за предаване, насрочен от конкретната крайна точка, се основава на нуждите на крайната точка и също така има малка вариация, определена с помощта на произволна времева база.

    Операцията LoRa клас A осигурява опция за най-ниска мощност за крайни точки, които изискват комуникация надолу по връзката от сървъра малко след като крайното устройство изпрати предаване нагоре. Комуникациите по връзката надолу от сървъра по всяко друго време изчакват до следващото планирано време за връщане нагоре.

  • Клас B - двупосочни крайни устройства с планирани слотове за приемане:Устройствата LoRa клас B осигуряват функционалност клас A и в допълнение към това те отварят допълнителни прозорци за получаване по график. За да постигне необходимата синхронизация от мрежата, крайната точка получава синхронизиран по време маяк от шлюза. Това позволява на сървъра да знае кога крайното устройство слуша.
  • Клас C - двупосочни крайни устройства с максимални слотове за приемане:Устройствата LoRa клас C осигуряват почти непрекъснато отворени прозорци за приемане. Те се затварят само когато крайната точка предава. Този тип крайна точка е подходящ, когато са необходими големи количества данни, за да бъдат получени, а не предадени.

LoRa съобщения

Когато съобщенията се предават по LoRaWAN мрежата от крайни устройства, те се получават от всички базови станции на LoRa, които са в обхват. Тази възможност повишава устойчивостта на мрежата, подобрявайки броя на съобщенията, които са получени успешно.

Въпреки че наличието на множество базови станции LoRa в даден район увеличава капиталовите разходи за внедряване, това подобрява производителността и при планирането на мрежа трябва да се направи компромис между производителност и цена.

Излишните или множество екземпляри за приемане се филтрират в мрежата от LoRa сървъра и това също осигурява проверка на сигурността на съобщенията.

LoRa сървърът също изпраща потвърждения до крайното устройство, както и изпраща съобщението до съответния сървър на приложения.

В допълнение към всичко това, LoRa сървърът може да предоставя и информация за местоположението на крайните устройства. Той използва техника, наречена TDOA, разлика във времето на пристигане и това може да се постигне, защото има много точна синхронизация на времето между различните базови станции.

Способността на LoRa мрежата да приспособи многократното приемане на едни и същи съобщения от различни базови станции също помага за предаване между базови станции, ако възелът е мобилен.

LoRa мрежова сигурност

Въпросът за мрежовата сигурност става все по-важен. Тъй като такива LoRa мрежи изискват високи нива на сигурност, за да се предотврати прекъсване на каквито и да било системи.

За постигане на необходимите нива на сигурност за LoRa мрежите са използвани няколко слоя криптиране:

  • Уникален мрежов ключ (EUI64) и осигурява сигурност на мрежово ниво
  • Уникален ключ на приложението (EUI64) осигурява защита от край до край на ниво приложение
  • Ключ, специфичен за устройството (EUI128)

Използването на тези слоеве за криптиране гарантира, че мрежата LoRa остава достатъчно защитена.

Мрежата LoRaWAN осигурява необходимата свързаност, позволявайки на крайните точки на LoRa да предават данни през безжичния интерфейс към шлюза и след това към желаната дестинация.

Теми за безжична и кабелна свързаност:
Основи на мобилните комуникации 2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT безжични телефони NFC - комуникация в близко поле Основи на мрежата Какво е CloudEthernetСерийни данниUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Върнете се към безжична и кабелна свързаност


Гледай видеото: What is a LoRaWAN Network Server? (Може 2022).