基于LM400TU核心模塊開(kāi)發(fā)的LoRa組網(wǎng)協(xié)議

現(xiàn)在市面上的LoRa協(xié)議各式各樣，LoRaWAN、CLAA、LinkWAN都各有千秋。對(duì)于LoRa應(yīng)用而言，穩(wěn)定可靠是關(guān)鍵，本文將帶你詳細(xì)了解ZLG致遠(yuǎn)電子LoRaNET協(xié)議。

LoRaNET協(xié)議是ZLG致遠(yuǎn)電子基于LM400TU核心模塊自主開(kāi)發(fā)的LoRa組網(wǎng)協(xié)議，針對(duì)不同行業(yè)的需求痛點(diǎn)，做了一系列創(chuàng)新與優(yōu)化，廢話(huà)不多說(shuō)，下面我們直接上干貨！

認(rèn)識(shí)LoRaNET

LoRaNET是ZLG致遠(yuǎn)電子開(kāi)發(fā)的一款支持二次開(kāi)發(fā)的LoRa組網(wǎng)協(xié)議，基于可二次開(kāi)發(fā)的LM400TU硬件模塊，方便快捷！LoRaNet SDK 使用 AMetal 軟件平臺(tái)，它提供了一些基礎(chǔ)組件，對(duì)大部分片內(nèi)硬件資源進(jìn)行了良好地抽象封裝，使用外設(shè)時(shí)僅需簡(jiǎn)單配置、調(diào)用API、無(wú)需關(guān)注底層硬件操作！

相關(guān)特點(diǎn)

• LoRaNET采用LoRa擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低發(fā)射功率遠(yuǎn)距離通信；

• 基本數(shù)據(jù)包收發(fā)模式：?jiǎn)尾ィM播，廣播；

• 地址寬度16bits；(這下不用擔(dān)心節(jié)點(diǎn)地址不夠用了)

• 通信速率0.3-19.2kbps可設(shè)，編碼率可調(diào)；

• 低功耗喚醒機(jī)制，間隔開(kāi)啟接收；

• 每個(gè)數(shù)據(jù)包可攜帶210字節(jié)的數(shù)據(jù)，支持4級(jí)中繼；

• 使用基于 AES-128 的校驗(yàn)方式，安全！

LoRaNET到底是怎樣的一個(gè)網(wǎng)絡(luò)？

LoRaNET協(xié)議根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景有不同的組網(wǎng)模式，主要有以下3種組網(wǎng)模式。

1、數(shù)據(jù)采集型應(yīng)用

這是由集中器、少量路由、大量終端構(gòu)成的星型網(wǎng)絡(luò)，如下圖所示：

圖1 LoRaNET數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)

該型網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)如下：

• 自動(dòng)探測(cè)組網(wǎng)；

• 采集命令由集中器發(fā)起，有輪詢(xún)采集、分組批量采集；

• 使用固定樹(shù)型路由，要求各節(jié)點(diǎn)間相對(duì)位置固定；

• 由于數(shù)據(jù)采集均由集中器發(fā)起，適用于實(shí)時(shí)性要求較低的場(chǎng)合。

總結(jié)一下：有路由、集中器主動(dòng)采集、節(jié)點(diǎn)位置相對(duì)固定、實(shí)時(shí)性低

2、突發(fā)上報(bào)型應(yīng)用

由集中器、終端組成的星型網(wǎng)絡(luò)，其特點(diǎn)如下：

• 支持自動(dòng)探測(cè)組網(wǎng)，不支持路由；

• 由終端主動(dòng)的向集中器上報(bào)，適用于實(shí)時(shí)性要求比較高的場(chǎng)合；

• 使用確認(rèn)應(yīng)答機(jī)制，丟包時(shí)自動(dòng)重發(fā)，直到成功或超時(shí)；

• 失敗重發(fā)機(jī)制中包含信道沖突退避機(jī)制，避免網(wǎng)絡(luò)阻塞；

• 使用兩個(gè)信道，分別用于數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)答數(shù)據(jù)包傳輸。

總結(jié)一下：無(wú)路由、終端主動(dòng)上報(bào)、數(shù)據(jù)傳輸丟包重發(fā)、實(shí)時(shí)性高。

3、分時(shí)上報(bào)型應(yīng)用

由集中器、終端組成的網(wǎng)絡(luò)，特點(diǎn)如下：

• 支持自動(dòng)探測(cè)組網(wǎng)、不支持路由；

• 允許配置上報(bào)時(shí)間，集中器可以發(fā)起定時(shí)廣播，使網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備保持時(shí)間同步；

• 各終端在指定的上報(bào)時(shí)間分時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)；

• 空中喚醒較少，可用于低速率的遠(yuǎn)距離通訊場(chǎng)合。

總結(jié)一下：無(wú)路由、終端分時(shí)上報(bào)、數(shù)據(jù)傳輸丟包重發(fā)、集中器廣播保持時(shí)間同步！

4、LoRaNET網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備都是干啥的？

• 集中器

集中器是網(wǎng)絡(luò)的入口點(diǎn)，起到網(wǎng)關(guān)的作用，通常通訊命令均由集中器發(fā)起，終端、路由被動(dòng)響應(yīng)這些通信命令。

• 終端

終端設(shè)備是LoRaNET中被控制，被數(shù)據(jù)采集的設(shè)備，終端與集中器或路由組成星型網(wǎng)絡(luò)。

• 路由

路由負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包中攜帶的路由信息確定轉(zhuǎn)發(fā)路徑

5、LoRaNET的網(wǎng)絡(luò)到底是咋組起來(lái)的？

LoRaNET中的路由表信息存儲(chǔ)在集中器中，所謂組網(wǎng)是確定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的過(guò)程。組網(wǎng)后集中器可以訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一終端節(jié)點(diǎn)。組網(wǎng)方式有2種：

• 自動(dòng)探測(cè)組網(wǎng)

組網(wǎng)由集中器發(fā)起，探測(cè)周?chē)酚?、終端，并將各節(jié)點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系加入到路由表中。

• 編輯路由信息方式組網(wǎng)

調(diào)用API，將路由信息依次加入路由表中。

6、說(shuō)了這么多，LoRaNET該如何使用呀？

可能看到這各位童鞋已經(jīng)被上面的一堆字搞的想吐，分分中想打小編的節(jié)奏。言歸正傳，前文已經(jīng)說(shuō)了，LoRaNET是一個(gè)可以二次開(kāi)發(fā)的協(xié)議，那如何下手呢？開(kāi)發(fā)環(huán)境是啥？

圖2 LoRaNET二次開(kāi)發(fā)環(huán)境

啥玩意？Eclipse？好煩喲，又要配置一堆環(huán)境變量。NO!NO!NO!，只需要一個(gè)壓縮包，解壓后點(diǎn)開(kāi)，直接可以使用。各種配置？不存在的！我們有二次開(kāi)發(fā)的SDK，導(dǎo)入到Eclipse里面，直接使用。

好了，開(kāi)發(fā)環(huán)境說(shuō)完了，那該從哪下手？API函數(shù)在哪？那您接著往下看。

圖3 LoRaNETAPI函數(shù)接口

這個(gè)SDK有沒(méi)有寫(xiě)好的Demo呀？不想看過(guò)程，只想先看結(jié)果的童鞋，接著往下看。

圖4 LoRaNET Demo

看了這么多，還是不會(huì)開(kāi)發(fā)怎么辦？這很正常，本身這篇文章不是開(kāi)發(fā)教程。想了解的童鞋，可以聯(lián)系ZLG銷(xiāo)售人員，獲取LoRa協(xié)議相關(guān)的資料，并親手教導(dǎo)。

LM400TU是ZLG致遠(yuǎn)電子研發(fā)設(shè)計(jì)的一款工業(yè)級(jí)LoRa組網(wǎng)透?jìng)髂K。模塊采用源自軍用通信系統(tǒng)的LoRa調(diào)制技術(shù)設(shè)計(jì)，結(jié)合獨(dú)有的頻譜擴(kuò)寬處理技術(shù)，完美解決了小數(shù)據(jù)量在復(fù)雜環(huán)境中的超遠(yuǎn)距離通信問(wèn)題。 LoRa組網(wǎng)透?jìng)髂K內(nèi)嵌自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議，支持用戶(hù)一鍵自組網(wǎng)，并且提供專(zhuān)用抄表協(xié)議、CLAA協(xié)議以及LoRaWAN協(xié)議，用戶(hù)無(wú)需在協(xié)議上花費(fèi)大量時(shí)間，即可直接開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

圖5 LM400TU模塊