名词解释

  • Lora:一种扩频无线调制专利技术,专利拥有者为Semtech,其研发的射频芯片包括sx1268、sx1278等。
  • LoraWAN:使用了Lora技术的端到端标准规范,包括物联网市场安全、能源效率、漫游和配置入网(on-boarding)等。
  • LoRa Alliance:由思科(Cisco)、IBM和升特(Semtech)等多家厂商共同发起创立的Lora联盟。
  • CLAA:中国Lora应用联盟,是在LoRa Alliance支持下,由中兴通讯发起,各行业物联网应用创新主体广泛参与、合作共建的技术联盟,是一个跨行业、跨部门的全国性组织。
  • LinkWAN:LinkWAN平台的低功耗广域网协议目前主要采用是ICA联盟的LinkWAN标准,LinkWAN标准兼容LoRa联盟的LoRaWAN。

    网络架构

    物联网平台竞品分析-LoraWAN - 图1
    一个LoRaWAN网络架构中包含了终端、基站、NS(网络服务器)、应用服务器这四个部分。基站和终端之间采用星型网络拓扑,由于LoRa的长距离特性,它们之间得以使用单跳传输。在终端部分官方列了6个典型应用,有个细节,终端节点可以同时发给多个基站。基站则对NS和终端之间的LoRaWAN协议数据做转发处理,将LoRaWAN数据分别承载在了LoRa射频传输和Tcp/IP上。

    发展历程

    image.png
    2019年11月,由中兴克拉和阿里云合作建立,并由阿里云提交的《LoRaWAN CN470频谱技术标准》提案获Lora联盟批准,正式成为国际标准,该提案整合CLAA联盟标准(PlanB 26M)和LinWAN标准(PlanA 20M),进一步改善了中国市场LoraWAN协议碎片化问题。
频谱计划 上行信道数 下行信道数 总频宽 上行频点对应模式
RP2.0 20M TypeA 64 64 20M 异频
RP2.0 20M TypeB 64 64 20M 同频
RP2.0 26M TypeA 48 24 26M 异频
RP2.0 26M TypeB 48 24 26M 异频

部署方式

想要部署LoraWAN网络,就必须要建设LoraWAN网关以及NS(网络服务器)。针对不同的实现方法,一般衍生出三种部署方式:

  • 公有云开通账号:NS采用公有云的方式部署,网关通用,在物联网平台的前面建一个LoraWAN网络管理平台,典型代表是阿里LinkWAN、腾讯物联通讯平台
  • 私有云独立部署:LoraWAN平台可将全组件独立部署,也可以某些组件独立部署,网关通用,典型代表慧联无限EasyLinkIn、利尔达
  • 网关集成NS:将NS等集成到网关里面,无需单独部署NS服务,网络结构简单,即插即用

    阿里云LinkWAN平台

    物联网平台竞品分析-LoraWAN - 图3
    从LinkWAN的网络架构可以看出,南向设备端可以和支持LoraWAN协议的设备通讯,但是LinkWAN的设备端和LoraWAN的设备端还是有一些区别,例如:

  • 节点频点规划区别: linkwan 将 470-510 频段划分成 16 个组,规定了同频和异频节点的配置。

  • 速率上规定节点工作在 DR2-DR5,除特殊节点外, DR0, DR1 不建议使用。
  • LinkWan 规定了节点入网的流程,优先已存频段扫描,如不成功,使用默认频段(1A2)扫描,还不成功,则使用多频段扫描。
  • 规定业务包最大长度 51 字节。

北向应用端,可以通过MQ直接将数据流推送给客户的应用,也可以接入阿里云的物联网平台。
LinkWAN的主要功能包括三大块:网关管理、节点管理、数据管理,不包括物模型等功能,如果数据想要上到物联网平台,使用物联网平台的物模型功能,就需要做个关系映射。先在物联网平台上创建产品,再在物联网络管理平台上添加节点分组的数据流转设置,最后手动维护映射关系。
物联网平台竞品分析-LoraWAN - 图4

后续新增节点设备时,请务必在物联网络管理平台控制台物联网平台控制台同时添加同一个节点设备,数据流会透过DevEUI = Device name(小写) 映射的方式流转。

腾讯物联通讯平台

物联网平台竞品分析-LoraWAN - 图5
相对于LinkWAN,除了三大主要功能外,腾讯物联通讯平台多了设备数据解析功能,由于 LoRaWAN 类资源有限设备不适合直接传输 JSON 格式数据,用户通过编写自定义的解析脚本,可以将设备原始数据转化为产品定义的数据模版协议数据。
物联网平台竞品分析-LoraWAN - 图6
需要注意的是接入腾讯物联通讯平台的网关只需要LoRaWAN 网关需支持 Packet Forwarder 协议即可,还是相当佛系的。

中兴CLAA MSP平台

image.png
很好很强大!


LoraWAN相对于NB-Iot来说,适用于需要自建网络的场景,数据不外传,保密性较好,部署方式比较灵活,可根据实际情况随时增补基站来满足网络需求。各大物联网平台目前都推出了自己的LoraWAN网络管理平台,简化了用户的网络建设,只需建设基站即可完成整个通讯链路的打通,同时平台也支持网络共享,可将自己的网关分享给别的用户,促进了LoraWAN在国内的发展。