基于LM400TU核心模塊開發(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。對于LoRa應(yīng)用而言，穩(wěn)定可靠是關(guān)鍵，本文將帶你詳細了解ZLG致遠電子LoRaNET協(xié)議。

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

認識LoRaNET

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

相關(guān)特點

• LoRaNET采用LoRa擴頻調(diào)制技術(shù)，實現(xiàn)低發(fā)射功率遠距離通信；

• 基本數(shù)據(jù)包收發(fā)模式：單播，組播，廣播；

• 地址寬度16bits；(這下不用擔心節(jié)點地址不夠用了)

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

• 低功耗喚醒機制，間隔開啟接收；

• 每個數(shù)據(jù)包可攜帶210字節(jié)的數(shù)據(jù)，支持4級中繼；

• 使用基于 AES-128 的校驗方式，安全！

LoRaNET到底是怎樣的一個網(wǎng)絡(luò)？

LoRaNET協(xié)議根據(jù)不同的應(yīng)用場景有不同的組網(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)的特點如下：

• 自動探測組網(wǎng)；

• 采集命令由集中器發(fā)起，有輪詢采集、分組批量采集；

• 使用固定樹型路由，要求各節(jié)點間相對位置固定；

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

總結(jié)一下：有路由、集中器主動采集、節(jié)點位置相對固定、實時性低

2、突發(fā)上報型應(yīng)用

由集中器、終端組成的星型網(wǎng)絡(luò)，其特點如下：

• 支持自動探測組網(wǎng)，不支持路由；

• 由終端主動的向集中器上報，適用于實時性要求比較高的場合；

• 使用確認應(yīng)答機制，丟包時自動重發(fā)，直到成功或超時；

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

• 使用兩個信道，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：無路由、終端主動上報、數(shù)據(jù)傳輸丟包重發(fā)、實時性高。

3、分時上報型應(yīng)用

由集中器、終端組成的網(wǎng)絡(luò)，特點如下：

• 支持自動探測組網(wǎng)、不支持路由；

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

• 各終端在指定的上報時間分時上報數(shù)據(jù)；

• 空中喚醒較少，可用于低速率的遠距離通訊場合。

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

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

• 集中器

集中器是網(wǎng)絡(luò)的入口點，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

路由負責轉(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)到底是咋組起來的？

LoRaNET中的路由表信息存儲在集中器中，所謂組網(wǎng)是確定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的過程。組網(wǎng)后集中器可以訪問網(wǎng)絡(luò)內(nèi)任一終端節(jié)點。組網(wǎng)方式有2種：

• 自動探測組網(wǎng)

組網(wǎng)由集中器發(fā)起，探測周圍路由、終端，并將各節(jié)點的拓撲關(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)說了，LoRaNET是一個可以二次開發(fā)的協(xié)議，那如何下手呢？開發(fā)環(huán)境是啥？

圖2 LoRaNET二次開發(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!，只需要一個壓縮包，解壓后點開，直接可以使用。各種配置？不存在的！我們有二次開發(fā)的SDK，導入到Eclipse里面，直接使用。

好了，開發(fā)環(huán)境說完了，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SDK有沒有寫好的Demo呀？不想看過程，只想先看結(jié)果的童鞋，接著往下看。

圖4 LoRaNET Demo

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

LM400TU是ZLG致遠電子研發(fā)設(shè)計的一款工業(yè)級LoRa組網(wǎng)透傳模塊。模塊采用源自軍用通信系統(tǒng)的LoRa調(diào)制技術(shù)設(shè)計，結(jié)合獨有的頻譜擴寬處理技術(shù)，完美解決了小數(shù)據(jù)量在復雜環(huán)境中的超遠距離通信問題。 LoRa組網(wǎng)透傳模塊內(nèi)嵌自組網(wǎng)透明傳輸協(xié)議，支持用戶一鍵自組網(wǎng)，并且提供專用抄表協(xié)議、CLAA協(xié)議以及LoRaWAN協(xié)議，用戶無需在協(xié)議上花費大量時間，即可直接開發(fā)應(yīng)用。

圖5 LM400TU模塊