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。” LoRa网关支持8接收通道,SF5~SF12全解,接收灵敏度低至-141dBm。南京人体感应网关工厂
LoRaWAN网关和TTN(TheThingsNetwork)之间的协议涉及两个主要方面:物理层通信和协议层通信。1.物理层通信:(1)LoRa调制解调器通信:LoRaWAN网关使用LoRa调制解调器与终端设备进行通信。LoRa调制解调器使用LoRa调制技术在无线信道上传输数据。(2)网关与终端设备之间的信道选择:LoRaWAN网关和终端设备之间需要协商选择通信信道,确保它们在相同的频率上进行通信。2.协议层通信:(1)接收终端设备数据:LoRaWAN网关通过LoRa调制解调器接收来自终端设备的LoRaWAN数据包。(2)解析和转发数据:网关使用LoRaWAN协议对接收到的数据包进行解析,提取其中的有效信息(如DevEUI、AppEUI、AppKey等)并转发给TTN服务器。(3)网关与TTN服务器之间的通信:网关使用TTN定义的协议与TTN服务器进行通信,包括传输数据包、发送设备信息和接收下行数据等。(4)数据包传输:网关将接收到的终端设备数据包转发给TTN服务器,以便后续处理和应用。南京人体感应网关工厂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。
LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量对于有8个信道的网关来说,在没有LBT(发包前***信道)的前提下,具体的计算公式为:信道容量(即节点数量)S=8T/2et0。其中,8**8个信道,T**发送间隔,跟封包长度、速率有关系,1/2e是基本Aloha算法最大吞吐量,e是常数,等于2.718,t0**单包的ToA(TimeonAir)。在10字节负载的前提下,速率与单包的空中飞行时间ToA的对应关系如表1所示。表110字节负载下的速率与单包的ToA对应关系举一个例子,假如使用SX1301芯片,在没有LBT(发包前***信道)的情况下,并且平均每个包空中飞行时间t0=100ms(因此t0=0.1s),平均每个包一分钟发一次(因此T=60s),那么可以容纳多少这样的平均节点呢?S=8*60/(2*2.718*0.1)=883,因此,可以容纳883个节点。而且,采用不同算法,也会导致最大吞吐量的变化,从而引起理论容量的变化。比如,如果前提条件修改成每个节点都带有LBT功能,采用时隙Aloha算法而不是之前的基本Aloha算法来评估,则由于算法不同,导致最大吞吐量不同,此时最大吞吐量是1/e,因此信道容量(即节点数量)S=8T/et0,从而,则理论容量增加一倍,即883*2=1766个节点。
LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量理论值假设单个网关每天**多可以接收a个数据包,每个节点的应用发包频率是每小时b个数据包的话,那么,单个网关**多可以容纳的节点的数目的理论值的计算式如下:S=a/(24*b)比如,单个LoRaWAN网关如果搭载一个SX1301芯片的话,其每天**多可以接收150万个数据包,如果应用发包频率是每小时1包的话,那么理论上LoRaWAN网关可以接入的节点的数目,S=1500000/(24*1)=62500个。大致估算如果不想计算,那么,我们还可以通过以下简单的参考例,来做大致的估算。在理想情况下,若发送10字节,10分钟频次,则一个8通道的网关差不多可以对应14200+个终端/节点。如果是20个字节,10分钟频次,则可以对应9900+个终端/节点。频次跟容量是线性关系,因此,如果实际需要的频次改成比如发送是10个字节、60分钟频次,那么,可以推出该8通道的网关差不多可以接入85200+个终端/节点。在ADR开启、90%的终端速率大于DR3(SF9)的场景下,字节跟容量也差不多是线性关系,因此,也可以根据实际场景的字节简易的代入上述例子来获取一个估计值。室内LoRa网关网关信号覆盖范围广,穿透性能强,针对室内办公环境, 1个网关可以覆盖1000~1500平方米的面积。
目前LoRa网络越来越成为行业客户私有化物联网部署的优先方案,而LoRaWAN也逐步成为低功耗广域网的事实标准,但是市场上有大量的“LoRa网关”,价格从¥300到¥20000,芯片方案从SX1278到SX1302,底层系统从MCU到ARM+Linux….那么怎么辨别质量LoRaWAN网关,让有限的精力和金钱得到比较大限度的回报,可以通过以下几个要点,帮助到网关选型:要点1:参数web配置每个网关如果具备本地化的配置管理页面,可以**的提升 LoRaWAN 网关易用性和稳定性。LoRa网关的供电方式有两种:DC供电和POE供电,均适用于LoRa工业型网关与LoRa室内型网关。南京红外网关集成商
LoRa并不适合频繁上报数据场景,理论上一个LoRa网关能够连接几千个节点。南京人体感应网关工厂
在楼宇自动化,尤其是智能楼宇中,重点是数据透明度,以便尽可能节能地运营楼宇。LoRaWAN是为满足物联网(IoT)的要求而开发的,具有高无线电范围和出色的建筑物穿透力。这样一来,即使是整个企业大楼和相关的场地也可以由一个网关覆盖。即使是通常难以融入无线网络的地下室,也不会对LoRa无线网络构成问题。
由于物联网传感器和执行器消耗的数据量很小,几乎任何数量的传感器都可以通过单个网关与网络服务器通信。这使得LoRa无线传感器的集成非常有利,因为既不需要大量的网关也不需要中继器。
此外,低功耗数据传输可使LoRa传感器和LoRa执行器使用电池实现节能运行。同时,它们的电池寿命可达15年。这将设施管理中的维护工作降至比较低,并使现有建筑物的改造变得轻而易举,因为随后无需重新布线。
为了集成到现有的楼宇自动化系统中,一些LoRa网关已经具有标准化的GA接口,例如Modbus。这样,从LoRa终端设备收集的数据可以很容易地流回楼宇控制系统。这种通信是双向的,可以实现简单且经济高效的集成。 南京人体感应网关工厂
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