LoRa智能組網(wǎng)芯片-組網(wǎng)協(xié)議與應(yīng)用場景
LoRa智能組網(wǎng)芯片可以支持多種協(xié)議類型，方便用戶在各類應(yīng)用場景下都能夠靈活使用。其中包括致遠(yuǎn)電子自主開發(fā)的自組網(wǎng)透傳協(xié)議、LoRaNET協(xié)議，以及行業(yè)通用的LoRaWAN、LinkWAN、CLAA等協(xié)議。
本文將列舉較為常用的自組網(wǎng)透傳、LoRaNET和LoRaWAN三種協(xié)議，說明其功能特點(diǎn)與適合的應(yīng)用場景。注：本文所描述的協(xié)議特性均為相應(yīng)協(xié)議在致遠(yuǎn)電子LoRa芯片或網(wǎng)關(guān)上所體現(xiàn)的特性。
| 比較項(xiàng) | 自組網(wǎng)透傳 | LoRaNET | LoRaWAN |
|---|---|---|---|
| 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) | 星形 | 星形 | 星形 |
| 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)備 | 主機(jī)、從機(jī) | 網(wǎng)關(guān)、節(jié)點(diǎn) | 云服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)、節(jié)點(diǎn) |
| 中繼級(jí)數(shù) | 2 | 1 | 0 |
| 節(jié)點(diǎn)容量 | 100 | 2000 | >2000 |
| 最高速率 | 16Kbps | 5Kbps | 5Kbps |
| 部署方式 | 本地化部署 | 本地化部署/云端部署 | 云端部署 |
| 協(xié)議屬性 | 私有協(xié)議 | 私有協(xié)議 | 通用協(xié)議 |
自組網(wǎng)透傳協(xié)議是致遠(yuǎn)電子自主開發(fā)的一套使用非常簡單的LoRa通信協(xié)議，支持一鍵自動(dòng)組建網(wǎng)絡(luò)。協(xié)議采用星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，主機(jī)與從機(jī)均使用ZSL42x芯片，不需要額外的網(wǎng)關(guān)設(shè)備。
協(xié)議特點(diǎn)：
- 數(shù)據(jù)透傳，支持自組網(wǎng)
- 支持2級(jí)中繼
- 支持白名單
- 支持CAD檢測及空中喚醒
- 支持定時(shí)休眠喚醒上報(bào)、分時(shí)上報(bào)
- 支持本地及無線升級(jí)
適用場景：
自組網(wǎng)透傳協(xié)議由于其上手簡單，開發(fā)方便，現(xiàn)場布網(wǎng)快速、便捷的特性，對(duì)小規(guī)模、開發(fā)周期短的產(chǎn)品非常友好。適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)小于100的小型網(wǎng)絡(luò)。例如小型的照明控制系統(tǒng)、智能停車場、傳感器采集系統(tǒng)等場景。
LoRaNET協(xié)議是致遠(yuǎn)電子開發(fā)的另一套LoRa組網(wǎng)協(xié)議，搭配致遠(yuǎn)電子GL1301W-I系列網(wǎng)關(guān)使用，可支持多信道通信，提高了數(shù)據(jù)并發(fā)處理的能力。
整套網(wǎng)絡(luò)支持本地化部署、網(wǎng)關(guān)本地化解析處理數(shù)據(jù)，用戶可通過MQTT協(xié)議等與用戶云平臺(tái)或后臺(tái)服務(wù)器獲取節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并下發(fā)指令或數(shù)據(jù)到終端節(jié)點(diǎn)。
LoRaNET協(xié)議支持二次開發(fā)，我們在協(xié)議中將網(wǎng)關(guān)-節(jié)點(diǎn)的交互方式抽象為3種類型，用戶可以選擇合適的方案，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行應(yīng)用層的二次開發(fā)。
| 數(shù)據(jù)采集型 | 突發(fā)上報(bào)型 | 分時(shí)上報(bào)型 |
|---|---|---|
| 網(wǎng)關(guān)發(fā)起采集數(shù)據(jù) | 節(jié)點(diǎn)隨機(jī)上報(bào)數(shù)據(jù) | 節(jié)點(diǎn)分時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù) |
| 網(wǎng)絡(luò)容量大 | 網(wǎng)絡(luò)容量小 | 網(wǎng)絡(luò)容量大 |
| 實(shí)時(shí)性低 | 實(shí)時(shí)性高 | 實(shí)時(shí)性低 |
在以下特性中，終端所采用的是ZSL42x系列LoRa智能組網(wǎng)芯片，網(wǎng)關(guān)所采用的是致遠(yuǎn)電子GL1301W-I LoRa網(wǎng)關(guān)。
終端特性：
- 支持休眠、定時(shí)喚醒及普通功耗模式
- 支持遠(yuǎn)程配置參數(shù)
- 支持中繼
- 支持二次開發(fā)
網(wǎng)關(guān)特性：
- 支持本地私有化部署
- 支持白名單
- 支持MQTT、TCP/IP協(xié)議透傳終端數(shù)據(jù)
- 支持連接ZWS云服務(wù)器與其他云端服務(wù)器
- 支持本地及遠(yuǎn)程配置、升級(jí)
- 支持網(wǎng)關(guān)配置、運(yùn)行日志的導(dǎo)出
適用場景：
LoRaNET協(xié)議適用于節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的場景，例如三表集抄、電力監(jiān)測、大型照明控制系統(tǒng)等。另外，由于LoRaNET支持本地私有化部署，在一部分對(duì)數(shù)據(jù)較敏感的應(yīng)用里，可以在本地搭建服務(wù)器，無需上傳到云端即可實(shí)現(xiàn)智慧化管理。
LoRaWAN 是 LoRa 聯(lián)盟推出并維護(hù)的基于 LoRa 芯片的開源 MAC 層通信協(xié)議，其優(yōu)勢在于節(jié)點(diǎn)容量大，是全球統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，不同廠家的設(shè)備只要遵循LoRaWAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，也能夠互聯(lián)互通。
LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是一個(gè)典型的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，網(wǎng)關(guān)是一個(gè)透明傳輸?shù)闹欣^，連接終端設(shè)備和后端服務(wù)器。終端設(shè)備與一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)通信，所有的終端與網(wǎng)關(guān)間均是雙向通信。
以下特性中終端采用的是ZSL42x系列LoRa智能組網(wǎng)芯片，網(wǎng)關(guān)所采用的是致遠(yuǎn)電子GL1301W-O戶外LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。
終端特性：
- 支持CLASSA\C設(shè)備；
- 支持AT及數(shù)據(jù)透傳模式；
- 支持動(dòng)態(tài)配置接收窗口個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)高實(shí)時(shí)性發(fā)送；
- 支持空中喚醒；
- 支持多播；
- 支持串口升級(jí)；
網(wǎng)關(guān)特性：
- 可接入標(biāo)準(zhǔn)的LoRa Server服務(wù)器；
- 支持標(biāo)準(zhǔn) LoRaWAN V1.1 CLASS A/B/C終端設(shè)備接入；
- 支持 4G/以太網(wǎng)數(shù)據(jù)回傳鏈路，并支持自動(dòng)切換網(wǎng)卡功能；
- 支持本地及遠(yuǎn)程配置；
- 支持本地及遠(yuǎn)程升級(jí)；
- 支持網(wǎng)關(guān)配置、 運(yùn)行日志導(dǎo)出；
- 支持遠(yuǎn)程查看及維護(hù)網(wǎng)關(guān)設(shè)備信息；
適用場景：
LoRaWAN協(xié)議作為全球通用標(biāo)準(zhǔn)，適用于需要接入第三方設(shè)備（終端產(chǎn)品或網(wǎng)關(guān)）的場景，只要滿足LoRaWAN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，都能夠無縫接入同一個(gè)系統(tǒng)中。在消防系統(tǒng)、大型傳感器系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)等行業(yè)中應(yīng)用較多。
此外，LoRa智能組網(wǎng)芯片還支持標(biāo)準(zhǔn)的LinkWAN協(xié)議和CLAA協(xié)議，方便用戶可以快速接入阿里IoT系的LoRa通訊系統(tǒng)和中興克拉的LoRa通訊系統(tǒng)。
