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科普知識
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IoT傳感器

LoRaWAN介紹19 Server開源

發布日期:2022-05-25 點擊率:65

ie

 

LoRa Server是一個開源的LoRaWAN Server。它能完成Server最主要的任務:處理來自1個或多個GW的上行RF數據包,調度最優的GW回復下行RF數據包。

1 整體架構

很明顯,LoRa Server基本遵循LoRaWAN對Server的4層架構,它們的對應關系如下。

loraserver

lora-app-server

lora-controller

application

LoRaWAN規定GW和NS的接口協議是JSON,而本項目使用的是MQTT格式,因此它設計了一個 lora-gateway-bridge 層,它負責JSON和MQTT的轉換。

2 實現LoRaWAN功能

2.1 支持類別

Class

支持

說明

A

完全支持Class-A,NS采用poll方式從AS獲取下行RF數據包,這樣可以支持最低速率下最大應用數據的發送。

B

不支持

C

不支持

2.2 確認報文

支持確認報文(/confirm/iedframe)。如果是下行確認報文,LoRaServer將在隊列中緩存該數據包,直到End Node回復ACK為止。

2.3 節點入網

支持ABP(Activation By Personalization)和OTAA(Over The Air Activation)。

ABP:application server提供End Node的Addr和Key給LoRa Server;

OTAA:LoRa Server回復join-accept給End Node,并通知application server.

2.4  ADR

支持ADR(Adaptive Data Rate,速率自適應),這需要End Nodes設置ADR interval和margin。

ADR interval:設置End Nodes發送多少個上行RF數據包后,重新計算速率和發射功率。

margin:調整ADR的無線信號強度余地,默認推薦值為5dB。

2.5  NC接口

提供LoRa Server管理無線網絡的能力,它通過MAC命令獲取或設置End Nodes的網絡參數和射頻性能。

2.6  RX窗口

支持調整RX1和RX2窗口的空中速率和延時。

2.7 幀計數器

ABP入網模式的End Nodes有一個問題,一旦設備重啟后,FCnt的值將歸零;NS接收該報文后,會發現FCnt小于或等于上一個報文,將會拒絕接收該報文。LoRa Server解決了這個問題,它放寬了對FCnt的檢測。

2.8 支持頻段

目前支持的地區和頻段包括:

地區

AS

AU

CN

CN

EU

EU

KR

RU

US

923

915

470

779

433

863

920

864

902

928

510

787

780

923

869

928

3 環境與配置

現代服務器的環境依賴較多,特別提出的是,因為免費和UNIX文化,絕大部分服務器都部署在UNIX / Linux機器上,而非我們常見的Window。

LoRa Server的環境如下:

語言=Go

系統=Linux,已經在 Debian / Ubuntu上測試和運行;

中間件=MQTT broker、Redis datastore;

軟件=LoRa Server,需要編譯和運營。

配置上述環境是一件“繁瑣”的工作,為此,該項目強烈推薦使用Docker,打包上述應用和依賴包,生成在不同Linux平臺上可移植的容器件。

 

另外,applicationserver需要用戶自行實現,它與AS的API接口為“api/as/as.proto”。所有API都由基于Go語言的gRPC框架實現,包括:

api/ns/ns.proto: network-server interface

api/as/as.proto: application-server interface

api/nc/nc.proto: network-controller interface

 

用戶可以在啟動loraserver時,添加參數來取得不同的配置,這包括:

NetID、Band、Dwell Time、Repeater Compatibility、Redis Connection String。

閱讀更多: LoRa實驗室, LoRa物聯網技術進階

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