LoRa是创建长距离通讯连接的物理层或无线调制,基于CSS调制技术(ChirpSpreadSpectrum)的LoRa技术相较于传统的FSK技术,能极大地增加通讯范围,且CSS技术数十年已经广受***和空间通讯所采用,具有传输距离远、抗干扰性强等特点。LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计一套通讯协议和系统架构。它是一种媒体访问控制(MAC)层协议。LoRaWAN在整个流程的中充当MAC的功能,而LoRa调制充当物理层。简单来说,单个网关或者基站可以覆盖整座城市或几百平方千米的范围,南京无线压力网关,范围也取决于所使用位置的环境和干扰情况,南京无线压力网关,但LoRa和LoRaWAN相比于其他标准通讯技术有着更好的链路预算,它通常以db表示,南京无线压力网关,是决定指定环境传输范围的关键因子,下图是部署在柏林的LoRa网络的覆盖情况。网关可用于工业控制、智能抄表、网络安全传输、物联网等多种应用场景。南京无线压力网关
Wi-Fi HaLow与LoRaWAN对比情况如何?
守护物联网环境安全作为IEEE 802.11 Wi-Fi协议,Wi-Fi HaLow遵守全球公认的连接设备安全认证和通信标准,支持***的Wi-Fi认证要求(WPA3)和远程升级(OTA)的AES加密,其数据速率能够实现安全的远程固件升级。此外,Wi-Fi HaLow可以轻松适应未来物联网安全要求和变化。由于这被视为最佳实践,Wi-Fi联盟在开发任何安全相关协议(例如Easy Connect)时都会采用正式的外部安全审查2。然而,LoRaWAN并没有提供同等的安全保证,似乎也没有经过安全**的正式外部审查。LoRa联盟声称,“LoRaWAN在设计上非常安全,而且身份验证和加密是强制性的”,但随后承认,“如果安全密钥没有得到安全保护,如果没有在不同设备之间进行随机化,或者如果曾经使用过的加密数字(nonces)被重复使用,网络和设备可能会受到损害。” 一些安全研究人员已经发现了这些漏洞,例如在《物联网》(Internet of Things)杂志上发表的一篇文章中,该文章发现“[LoRaWAN]存在一些安全和隐私漏洞,这些漏洞可能会危及可用性、身份验证和隐私。” 南京消防水压网关供应商与终端的发包频率、发包字节数以及LoRa终端的扩频因子息息相关。
LoRaWAN网关与TTN服务器之间的协议通讯步骤:LoRaWAN(低功耗广域网络)是一种无线通信协议,用于连接物联网设备到网络服务器。TTN(TheThingsNetwork)是一个基于LoRaWAN协议的开放式、分布式网络服务器。当设备通过LoRaWAN协议与TTN网络进行通信时,它们之间会遵循以下协议和交互流程:1.Activation(***):在设备连接到TTN网络之前,它需要完成***过程。LoRaWAN提供了两种***方式:ABP(ActivationByPersonalization)和OTAA(OverTheAirActivation)。ABP***方式需要在设备和网络服务器之间预先共享的密钥,而OTAA***方式通过动态的设备和网络服务器之间的交互来完成***过程。2.JoinRequest(加入请求):在OTAA***方式下,设备会发送JoinRequest消息到TTN网络服务器以请求加入。该消息包括设备的***标识符(DevEUI)、应用标识符(AppEUI)和设备秘钥(AppKey)等信息。3.JoinAccept(加入确认):TTN网络服务器接收到设备的JoinRequest消息后,会发送JoinAccept消息作为确认回复。JoinAccept消息中包含设备的网络会话密钥(NwkSKey)和应用会话密钥(AppSKey)等信息。
LoRaWAN有多安全?LoRaWAN有一个用于网络的安全层和一个用于应用程序的安全层。应用层安全保证网络运营商无权访问**终用户的应用数据,而网络安全保证网络中的每个节点都是合法的。因此,LoRaWAN标准提供了两个加密层:1.终端设备和网络服务器交换一个128位的网络会话密钥。2.在应用程序级别,一个***的128位应用程序会话密钥(AppSKey)是端到端共享的。数据由节点加密,然后通过LoRaWAN协议再次加密,然后传输到LoRa网关。网关通过标准IP网络将数据传输到网络服务器。网络服务器使用网络会话密钥(NwkSkey)***LoRaWAN数据。然后它将数据发送到应用程序服务器,应用程序服务器使用应用程序会话密钥来***数据(AppSKey)。然后将加密添加到LoRaWAN通信协议中。然而,LoRa传输是基本的无线电波通信,无法自行加密。如果LoRaWAN设备通过无线***或OTAA连接到网络,则设备和网络之间会交换一个128位的AppKey。AppKey用于在设备发送加入请求时构造消息完整性代码(MIC),然后服务器将MIC与AppKey进行比较。如果检查成功,服务器会生成两个新的128位密钥:应用会话密钥(AppSkey)和网络会话密钥(NetSkey)(NwkSkey)。LoRa终端可使用电池供电,能够远程定位。
1. 串行端口保护 基于 LoRa 的网关还可以提供多个串行数据端口,其中**常用的是 RS-232 和 RS-485。虽然乍一看,对低电容的需求可能不重要,但 RS-485链路可有多个节点,因此要务必考虑数据链路的总电容预算。通常对于 RS-232 和 RS-485,TVS 元件要承受更高的电压(RS-232 通常为 ±15V;标准 RS-485 为 +12/-7V;扩展共模范围应用为 +/-36V)。2. 射频天线 此外,基于 LoRa 的网关可提供支持不同射频协议的多个天线:Wi-Fi、NFC、GPS、4G,当然还有 LoRaWAN。由于 TVS 是非线性元件,会产生有害的谐波,因此不仅应该使电容**小化(通常小于 1pF),而且电容与对应的工作电压也应尽可能保持稳定(不变)。通常比较好使用双向 TVS 二极管配置来保护天线,在正极或负极对称钳制电压。LoRa使用高扩频因子时,信号可以传的更远,带上代价是传递单位字节的信息会花费更多的时间。南京无线压力网关软件
当然,要连接不同厂家的LoRa设备,甚至国际化,那就需要遵循LoRaWAN协议。南京无线压力网关
LoRa之所以功耗比NB-IoT低,是因为极少发射数据。就像两个人相距100米站着,你对别人喊话的时候要扯着嗓子吼,听的时候只需要静静的听,喊话的肯定比听话的累多了。无线网络传输也一样,发送数据的时候比接收数据的时候功耗大的多。例如LoRa发射的工作电流超过100mA,接收的工作电流*10mA。这里讲的发射和和接收,不只是数据的上行和下行,还包括了“心跳包”内部的上行和下行。NB就像两个人对话:一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人回答“好的,我听到了”。双方都在说话(发射数据)。而LoRa就像两个人约定好时间,一人说“告诉你一件事情,xxx”,另一人只听,但不吭声。NB-IoT和2G4G一样,是设备端主动去询问基站,问“我在线,你有没有需要发给我的数据?”这个过程中就需要设备端发射数据出去。而LoRa不需要这一步,LoRa会和基站约定一个时间窗口,时间一到,基站只管说,终端只管听。这就是LoRa功耗低的**原因。双方都约定“10分钟后”开始沟通,双方各自的手表准不准,就很关键了。于是LoRa终端和基站需要定期“对时间”,(通过beacon)。基站“讲话”了,终端有没有“听到”?如果基站需要知道终端有没有收到下行信息,就需要终端上行一个反馈信息。南京无线压力网关
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