致遠(yuǎn)新一代LoRa終端如何實(shí)現(xiàn)一鍵組網(wǎng)？

GLCOM-NODE-100是新一代的高性能LoRa終端采集器，支持5KM超遠(yuǎn)距離傳輸，低功耗指定節(jié)點(diǎn)喚醒，快速自組網(wǎng)和一鍵組網(wǎng)功能，本期文章將帶大家了解這款終端的一鍵組網(wǎng)是如何實(shí)現(xiàn)的。

?LoRa網(wǎng)絡(luò)組成

LoRa的自組網(wǎng)（Mesh Networking）是一種用于在多個(gè)節(jié)點(diǎn)之間建立動(dòng)態(tài)和能夠自我管理的網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)會(huì)在同一個(gè)協(xié)議下完成數(shù)據(jù)加密、傳輸、路由等步驟。有些協(xié)議還會(huì)根據(jù)節(jié)點(diǎn)檢測(cè)到的RSSI信號(hào)強(qiáng)度動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)射機(jī)功率，以節(jié)省資源的方式將數(shù)據(jù)安全地從源端傳遞到終端。

LoRa網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要有如下3種類型：

1. 樹形網(wǎng)絡(luò)：每個(gè)子節(jié)點(diǎn)都會(huì)連接到一個(gè)父節(jié)點(diǎn)，形成類似樹枝的結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有利于簡(jiǎn)化路由和管理，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，其所有下游節(jié)點(diǎn)都會(huì)受到影響。
2. 星形網(wǎng)絡(luò)：所有節(jié)點(diǎn)都直接連接到一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)，形成放射狀的結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)化，如果中心節(jié)點(diǎn)故障，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。
3. 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)：每個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以與多個(gè)其他節(jié)點(diǎn)連接，是最復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。即使部分節(jié)點(diǎn)失效，數(shù)據(jù)仍可以通過(guò)其他路徑傳輸。

GLCOM-NODE-100 使用的是一主多從的星形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖1所示。在自組網(wǎng)模式下，主機(jī)會(huì)自動(dòng)選擇周圍沒(méi)有被使用的物理信道形成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，并且能夠自動(dòng)分配一個(gè)唯一的本地網(wǎng)絡(luò)地址給從機(jī)。從機(jī)在使能了自組網(wǎng)功能后就不需要進(jìn)行任何的配置操作，并且加入網(wǎng)絡(luò)后就能夠和主機(jī)進(jìn)行通信。理想情況下，一個(gè)主機(jī)最多可以連接100個(gè)從機(jī)。

圖1GLCOM-NODE-100自組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

?主從機(jī)的工作流程

主機(jī)的工作流程通過(guò)JOIN按鈕控制。當(dāng)未按住JOIN按鈕時(shí)，主機(jī)工作在正常模式，此時(shí)從機(jī)不能加入網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)按住JOIN按鈕時(shí)，主機(jī)工作在組網(wǎng)模式，此時(shí)主機(jī)允許從機(jī)加入網(wǎng)絡(luò)。

從機(jī)有兩個(gè)工作流程，一個(gè)是入網(wǎng)申請(qǐng)，一個(gè)是退網(wǎng)申請(qǐng)，也是通過(guò)JOIN按鈕控制。當(dāng)短按JOIN按鈕時(shí)（持續(xù)時(shí)間在3秒以下），從機(jī)工作在入網(wǎng)申請(qǐng)狀態(tài)。當(dāng)長(zhǎng)按JOIN按鈕時(shí)（持續(xù)時(shí)間在3秒以上），從機(jī)工作在退網(wǎng)申請(qǐng)狀態(tài)。當(dāng)未按下JOIN按鈕時(shí)，從機(jī)使用存儲(chǔ)的物理信道和調(diào)制參數(shù)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

主從機(jī)的各種工作狀態(tài)如圖2所示。

圖2 主機(jī)（左）和從機(jī)（右）的工作狀態(tài)指示

?一鍵組網(wǎng)操作步驟

在使用自組網(wǎng)功能之前，需要使用致遠(yuǎn)電子開發(fā)的無(wú)線配置工具WirelessTool對(duì)主機(jī)和從機(jī)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置完畢后就可以通過(guò)JOIN按鈕來(lái)控制設(shè)備的工作狀態(tài)了。

首先以1號(hào)設(shè)備作為主機(jī)，連接上配置工具后，點(diǎn)擊【設(shè)備地址0x6】，填入1號(hào)設(shè)備地址。然后點(diǎn)擊【設(shè)備類型0xb】，默認(rèn)為【從機(jī)設(shè)備】，選擇【主機(jī)設(shè)備】，將1號(hào)設(shè)備設(shè)置為主機(jī)。最后點(diǎn)擊【保存參數(shù)】，如圖3所示。

圖3 主機(jī)參數(shù)設(shè)置

主機(jī)開啟自組網(wǎng)使能，首先點(diǎn)擊【其他屬性】，進(jìn)入其他屬性設(shè)置頁(yè)面。然后點(diǎn)擊【自組網(wǎng)使能0x26】，默認(rèn)為【關(guān)閉】，選擇【使能】來(lái)啟用自組網(wǎng)功能。最后點(diǎn)擊【保存參數(shù)】，如圖4所示。

圖4 啟用自組網(wǎng)功能

其次以2號(hào)設(shè)備作為從機(jī)，連接上配置工具后點(diǎn)擊【設(shè)備地址0x6】，填入2號(hào)設(shè)備地址。然后點(diǎn)擊【設(shè)備類型0xb】，默認(rèn)為【從機(jī)設(shè)備】，選擇【從機(jī)設(shè)備】，將2號(hào)設(shè)備設(shè)置為從機(jī)。最后點(diǎn)擊【保存參數(shù)】，如圖5所示。

從機(jī)開啟自組網(wǎng)使能的步驟和主機(jī)相同，因此不再贅述。

圖5 從機(jī)參數(shù)設(shè)置

在完成以上的設(shè)置之后，從機(jī)需要入網(wǎng)時(shí)，首先按住主機(jī)的JOIN按鈕，此時(shí)主機(jī)LoRa燈常亮，允許從機(jī)入網(wǎng)。短按未入網(wǎng)從機(jī)的JOIN按鈕，當(dāng)從機(jī)入網(wǎng)成功后，從機(jī)LoRa燈隔3秒單閃。當(dāng)從機(jī)都完成入網(wǎng)后，松開主機(jī)的JOIN按鈕，即可進(jìn)入正常工作狀態(tài)。從機(jī)需要退網(wǎng)時(shí)，長(zhǎng)按從機(jī)的JOIN按鈕即可。