物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things,IoT)被認為是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，也被稱作第四次科技革命[1]。目前大多數(shù)物聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)仍在依靠互聯(lián)網(wǎng)和移動互聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)專用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議缺失，這在一定程度上制約了物聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及。由此低功耗廣域網(wǎng)(LowPower Wide-Area Network,LPWAN)應(yīng)運而生。與傳統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)相比，LPWAN技術(shù)具有廣覆蓋、遠距離、海量連接、低功耗、低成本等技術(shù)優(yōu)勢，成為當下物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究和應(yīng)用開發(fā)的新熱點[2]。在LPWAN眾多技術(shù)中，最具競爭力的技術(shù)有LoRa和NB-IoT[3~5]。其中LoRa技術(shù)是LPWAN技術(shù)中發(fā)展較早、技術(shù)較為成熟，而且具備完善的產(chǎn)業(yè)鏈。

　　
　　LoRaWAN定義通信協(xié)議和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，而LoRa定義物理層。
　　
　　這是LoRaWAN節(jié)點的典型系統(tǒng)架構(gòu)。
　　
　　LoRa網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
　　
　　大多數(shù)現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)局域網(wǎng)技術(shù)都使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過使用網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)可以增加網(wǎng)絡(luò)的通信范圍和小區(qū)大小。但是，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點還具有將消息轉(zhuǎn)發(fā)到其他節(jié)點(通常與它們無關(guān))的額外責任。這會嚴重影響設(shè)備的電池壽命。
　　
　　LoRaWAN使用星形拓撲，因為當使用遠程連接時，它可以延長電池壽命。
　　
　　LoRa網(wǎng)絡(luò)由幾個元素組成。
　　
　　LoRa節(jié)點/端點： LoRa端點是進行傳感和控制的傳感器或應(yīng)用程序。這些節(jié)點通常位于遠程位置。示例，傳感器，跟蹤設(shè)備等
　　
　　LoRa網(wǎng)關(guān)：與移動設(shè)備與服務(wù)基站相關(guān)聯(lián)的蜂窩通信不同，LoRaWAN節(jié)點中的LoRaWAN節(jié)點與特定網(wǎng)關(guān)相關(guān)聯(lián)。取而代之的是，節(jié)點發(fā)送的任何數(shù)據(jù)都將發(fā)送到所有網(wǎng)關(guān)，并且每個接收到信號的網(wǎng)關(guān)都會將其發(fā)送到基于云的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
　　
　　通常，網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器通過某些回程(蜂窩，Wi-Fi，以太網(wǎng)或衛(wèi)星)連接。
　　
　　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器具有所有智能。它過濾來自不同網(wǎng)關(guān)的重復(fù)數(shù)據(jù)包，進行安全檢查，并將ACK發(fā)送到網(wǎng)關(guān)。最后，如果數(shù)據(jù)包用于應(yīng)用程序服務(wù)器，則網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將數(shù)據(jù)包發(fā)送到特定的應(yīng)用程序服務(wù)器。
　　
　　使用所有網(wǎng)關(guān)都可以將相同的數(shù)據(jù)包發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的這種類型的網(wǎng)絡(luò)，無需進行切換或切換。這對于資產(chǎn)從一個位置移動到另一位置的資產(chǎn)跟蹤應(yīng)用程序很有用。
　　
　　LoRa設(shè)備類別
　　
　　與其他網(wǎng)絡(luò)一樣，終端設(shè)備根據(jù)設(shè)備類別可以具有不同的功能，而LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中的終端節(jié)點可以具有不同的設(shè)備類別。
　　
　　每種設(shè)備類別都是網(wǎng)絡(luò)下行鏈路通信等待時間與電池壽命之間的折衷方案。
　　
　　A級：最適合電池電量傳感器
　　
　　● 最具能源效率，并且可以具有多年的電池壽命
　　
　　● LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備均支持此設(shè)備類
　　
　　● 下行鏈路僅在傳感器傳輸某些內(nèi)容后可用
　　
　　B級：帶有時間表的終端設(shè)備接收插槽
　　
　　● 在計劃時間打開額外的接收插槽。
　　
　　● 從網(wǎng)關(guān)接收時間同步的信標
　　
　　C級：具有最大接收插槽的終端設(shè)備
　　
　　● 連續(xù)打開接收窗口
　　
　　● RX僅在設(shè)備傳輸時關(guān)閉

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的LoRa的网络架构的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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