選擇網(wǎng)關(guān)時(shí)考慮的主要功能

之前我們跟大家介紹過(guò)了LoRaWAN網(wǎng)關(guān)是什么、LoRaWAN的網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，以及LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的工作原理等內(nèi)容。了解完這些理論知識(shí)后，今天來(lái)教教大家如何正確地去選擇一款LoRaWAN網(wǎng)關(guān)？

一般來(lái)說(shuō)，要選擇一款LoRaWAN網(wǎng)關(guān)最需要考慮的有2個(gè)點(diǎn)。一該款網(wǎng)關(guān)的功能特性是否符合你的需求，二這款產(chǎn)品的部署場(chǎng)景主要有哪些、如何運(yùn)用。

本文以RAK系列的LoRaWAN網(wǎng)關(guān)為例，從功耗、頻道數(shù)量、天線(xiàn)、范圍等各個(gè)方面分析，讓大家能夠快速地選擇出正確、且適合自己的網(wǎng)關(guān)。比如：適用于室內(nèi)與室外或者是適用于個(gè)人開(kāi)發(fā)和與商業(yè)。

一、選擇網(wǎng)關(guān)時(shí)考慮的主要功能

對(duì)于一款LoRaWAN網(wǎng)關(guān)來(lái)說(shuō)，有很多都會(huì)影響其使用的效果。本文列出的主要是大眾認(rèn)為比較重要且適合更多部署場(chǎng)景的。

功耗

我們都知道物聯(lián)網(wǎng)（特別是LoRaWAN?）的目的就是要最大限度地降低功耗。一般來(lái)說(shuō)，LoRaWAN 的優(yōu)點(diǎn)就能夠讓LoRaWAN網(wǎng)關(guān)以低功耗的狀態(tài)在復(fù)雜的場(chǎng)景中工作。通常整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中不僅終端節(jié)點(diǎn)由電池/太陽(yáng)能供電，網(wǎng)關(guān)也由電池/太陽(yáng)能供電，然后部署在沒(méi)有電源的偏遠(yuǎn)地區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行。當(dāng)然，這并不意味著網(wǎng)關(guān)都是低功耗的。

RAK的網(wǎng)關(guān)功耗因型號(hào)和功能存在差異，但都保持在6W 峰值功耗限制內(nèi)。市面上還有些網(wǎng)關(guān)的額定功率高達(dá) 15W，因此，低于 10W 的功率值就被認(rèn)為是衡量良好性能的標(biāo)準(zhǔn)。

商業(yè)網(wǎng)關(guān)系列- 6W 峰值

樹(shù)莓派網(wǎng)關(guān)系列- 5W 峰值

RAK LoRaWAN網(wǎng)關(guān)

集中器模塊

集中器是網(wǎng)關(guān)的射頻前端。它允許你同時(shí)處理傳入LoRa 幀、解調(diào)和信號(hào)處理等。簡(jiǎn)而言之，它是網(wǎng)關(guān)的射頻核心。

由于Semtech 是唯一的數(shù)字基帶處理器制造商，因此與給定平臺(tái)不兼容的處理器是獲取不到的。目前，有4種型號(hào)可供用戶(hù)選擇。

SX1308：這是最低層型號(hào)。它具有最小的靈敏度和最大的輸出功率。它仍然可以像其他集中器一樣同時(shí)處理8 個(gè)通道，并支持 SF7 到 SF12。

SX1301：設(shè)計(jì)為高于SX1308的型號(hào)，具有更高的靈敏度和最大的輸出功率。它的目的是為戶(hù)外網(wǎng)關(guān)提供更遠(yuǎn)的覆蓋范圍，這是迄今為止使用最多的型號(hào)。

SX1302：此型號(hào)是SX1301 的后續(xù)版本。它提供更低的電流消耗，簡(jiǎn)化了集中器的散熱設(shè)計(jì)，從而降低了成本。此外，因?yàn)樗赟F5至SF12運(yùn)行，它可以處理更多的數(shù)據(jù)量。它還增加了一些其他功能，如增加時(shí)鐘穩(wěn)定性和專(zhuān)用的精確計(jì)時(shí)功能。目前它開(kāi)始主導(dǎo)市場(chǎng)，并用于目前生產(chǎn)的網(wǎng)關(guān)中。

SX1303：此型號(hào)具有SX1302 的所有改進(jìn)功能，提供更低的電流消耗和散熱。但它也引入了另一個(gè)附加功能。例如，利用Semtech芯片的集中器模塊提高時(shí)鐘穩(wěn)定性和專(zhuān)用精確計(jì)時(shí)功能（TDOA）。

由上可得知，SX1302是未來(lái)網(wǎng)關(guān)的最佳選擇。目前RAK無(wú)論是商業(yè)網(wǎng)關(guān)還是開(kāi)發(fā)者網(wǎng)關(guān)，都使用了SX1302，它已成為最受追捧的解決方案。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)集中器的類(lèi)型

RAK提供以下產(chǎn)品，主要都是基于SX 芯片和外形：

集中器模塊網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品SX 芯片外形尺寸

RAK2245RAK7243/44 （開(kāi)發(fā)者網(wǎng)關(guān)）SX1301Pi HAT

RAK2246RAK7246 （開(kāi)發(fā)者網(wǎng)關(guān)）SX1308Pi HAT

RAK2247RAK7240/49/58 （商業(yè)網(wǎng)關(guān)）SX1301mPCIe 卡

RAK2287RAK7248/68 （開(kāi)發(fā)者√商業(yè)網(wǎng)關(guān)）SX1302mPCIe 卡

RAK5146RAK7289 （商業(yè)網(wǎng)關(guān)）SX1303mPCIe 卡

頻道數(shù)量

一般來(lái)說(shuō)，頻道有兩個(gè)類(lèi)別：

單通道網(wǎng)關(guān)

由于單通道只能接收 1 個(gè)頻率通道，這嚴(yán)重限制了其節(jié)點(diǎn)容量。所以，RAK不提供此類(lèi)設(shè)備。

多通道網(wǎng)關(guān)

多通道通常是指8通道網(wǎng)關(guān)，但也可以選擇16通道的，如RAK7240/49/89。這些都是標(biāo)準(zhǔn)的。它們可以在處理多個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的多個(gè)擴(kuò)展因子上同時(shí)監(jiān)聽(tīng)多個(gè)信道。注意，所有RAK網(wǎng)關(guān)至少是8 個(gè)通道。

天線(xiàn)

與網(wǎng)關(guān)一樣，LoRa 天線(xiàn)分為室內(nèi)和室外：

室內(nèi)型

室內(nèi)天線(xiàn)的增益較低、體積較小，適合覆蓋范圍較小的網(wǎng)關(guān)。RAK室內(nèi)型天線(xiàn)提供的是2.5dBi。他們使用較小的連接器，如 RAK 提供的RPxSMA接口。

室外型

室外天線(xiàn)體積大、堅(jiān)固、增益更高。RAK 提供的室外天線(xiàn)，從3dBi 一直到 8dBi。這些采用 N 型連接器，因?yàn)樗鼈兏兀枰叩?a target="_blank">機(jī)械穩(wěn)定性（也需要接口保護(hù)）。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)天線(xiàn)

天線(xiàn)增益 ［dBi］室外/室內(nèi)連接器

2.0室內(nèi)型RPxSMA

2.3室內(nèi)型RPxSMA

3.0室外型N 型

5.8室外型N 型

8.0室外型N 型

覆蓋范圍

一般來(lái)說(shuō)，范圍等同于天線(xiàn)。這種說(shuō)法很大程度上是正確的，天線(xiàn)的增益越大，節(jié)點(diǎn)就可以離網(wǎng)關(guān)越遠(yuǎn)，并且仍然具有良好的接收效果。當(dāng)然，影響這一點(diǎn)的還有其他因素。例如，天線(xiàn)和網(wǎng)關(guān)的位置也很重要。如果它在室外并且位于很高的建筑物上，障礙物更少，視線(xiàn)（LoS）也會(huì)更大。

不過(guò)在此有一個(gè)缺點(diǎn)，即增益越高，天線(xiàn)的方向性就越強(qiáng)。所以，如果使用了更大的天線(xiàn)（更大的增益），你的射程總是會(huì)增加。但是，其他因素也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響，因此不要期望性能會(huì)呈線(xiàn)性增加。

LoRaWAN 網(wǎng)關(guān)覆蓋范圍

下表將顯示RAK網(wǎng)關(guān)的潛在范圍：

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品網(wǎng)關(guān)類(lèi)型距離

RAK7240/49/89室外型遠(yuǎn)

RAK7248室內(nèi)型/室外型 （帶室外外殼）中/遠(yuǎn)

RAK7243/44室內(nèi)型/室外型 （帶室外外殼）中/遠(yuǎn)

RAK7258/68室內(nèi)型中

RAK7246室內(nèi)型短

回程連接

就連接類(lèi)型而言，從網(wǎng)關(guān)傳輸數(shù)據(jù)到云有3 種主要方法，即以太網(wǎng)、WiFi和蜂窩網(wǎng)絡(luò)。來(lái)自不同品牌的網(wǎng)關(guān)，都可以使用上述任何方式。目前所有RAK網(wǎng)關(guān)都提供WiFi，區(qū)別在于是否有以太網(wǎng)或蜂窩網(wǎng)絡(luò)。

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品以太網(wǎng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接蜂窩網(wǎng)絡(luò)

RAK7240/49/89√√可選

RAK7258/68√√可選

RAK7248√√x

RAK7243/44√√可選

RAK7246x√x

電源：POE、 電池、太陽(yáng)能

POE、 電池、太陽(yáng)能在不同的情況下，會(huì)產(chǎn)生較大的差異。不過(guò)，擁有POE是必須的。它使通過(guò)以太網(wǎng)接口連接的網(wǎng)關(guān)安裝變得非常方便。電池和太陽(yáng)能則僅適用于遠(yuǎn)離電源位置的應(yīng)用。由于成本相當(dāng)高、而且還需要同時(shí)使用電池和太陽(yáng)能電池板才能使系統(tǒng)正常工作，它們很少被使用。

RAK LoRaWAN網(wǎng)關(guān)供電方式

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品POE電池√太陽(yáng)能套件

RAK7249/89√可選

RAK7240√√

RAK7258/68√x

RAK7248xx

RAK7243/44可選x

RAK7246xx

工作溫度范圍

正如人們所料，室外網(wǎng)關(guān)可以生存在較低的溫度，因?yàn)樗麄儞碛?a href="http://ttokpm.com/v/" target="_blank">工業(yè)外殼，室內(nèi)網(wǎng)關(guān)在溫度上限制就較大。

RAK LoRaWAN網(wǎng)關(guān)溫度范圍

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品溫度范圍

RAK7249/89-30 ~ 55 °C

RAK7240-20 ~ 55 °C

RAK7258/68-10 ~ 55 °C

RAK72480 ~ 55 °C

RAK7243/440 ~ 55 °C

RAK72460 ~ 50°C

耐候性

與溫度一樣，室外網(wǎng)關(guān)適合更惡劣的天氣條件，也具有更好的接口防護(hù)。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)耐候性

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品溫度范圍

RAK7249/89IP67

RAK7240IP65

RAK7258/68x

RAK7248x

RAK7243/44x

RAK7246x

平臺(tái)兼容性：Packet Forwarder、MQTT Bridge、Basics Station，內(nèi)置LoRa服務(wù)器、遠(yuǎn)程管理（WisDM）

由于網(wǎng)關(guān)型號(hào)的不同，它們的平臺(tái)兼容性也有所不同。但最具影響力的應(yīng)該是：支持MQTT Bridge和Basics Station。這兩種支持將確保你能夠連接到任何第三方平臺(tái)。

此外，一個(gè)很好的功能是將內(nèi)置LoRa 服務(wù)器集成到網(wǎng)關(guān)中。這將其變成了一個(gè)獨(dú)立的LoRa 基站，可以接收數(shù)據(jù)，同時(shí)實(shí)時(shí)進(jìn)行解密和解碼。

另外，MQTT Bridge也是一個(gè)非常實(shí)用的工具，它允許你將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到端點(diǎn)。易于配置，其sub/push機(jī)制既高效又節(jié)省帶寬。對(duì)于使用蜂窩回程的 LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)很好的解決方案，因?yàn)榉涓C回程的費(fèi)用很高。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)連接第三方服務(wù)器管理平臺(tái)

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品MQTT Bridge內(nèi)置LoRa服務(wù)器Basic Station遠(yuǎn)程管理 （WisDM）

RAK7249/89√√√√

RAK7240√√√√

RAK7258/68√√√√

RAK7248√√xx

RAK7243/44√√√x

RAK7246xxxx

固件功能：接口、遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)

固件功能主要取決于網(wǎng)關(guān)類(lèi)別。正如你所看到的，商業(yè)網(wǎng)關(guān)功能更豐富，界面更直觀(guān)，而個(gè)人開(kāi)發(fā)者網(wǎng)關(guān)更精簡(jiǎn)，并依靠用戶(hù)提供額外的功能。簡(jiǎn)言之，個(gè)人開(kāi)發(fā)者網(wǎng)關(guān)非常適合首次采用和測(cè)試，而商業(yè)網(wǎng)關(guān)則更像是一個(gè)長(zhǎng)期的商業(yè)解決方案。

RAK LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的界面

網(wǎng)關(guān)產(chǎn)品接口遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)包緩存接口故障轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)OTA 固件升級(jí)

RAK7249/89Web UIVPN 客戶(hù)端√√√√

RAK7240Web UIVPN 客戶(hù)端√√√√

RAK7258/68Web UIVPN 客戶(hù)端√√√√

RAK7248CLI可選xxxx

RAK7243/44CLI可選xxxx

RAK7246CLI可選xxxx

二、最佳網(wǎng)關(guān)使用案例

上文我們將RAK網(wǎng)關(guān)的各個(gè)功能都已經(jīng)列出了，所以接下里我們要來(lái)解決一個(gè)最重要的問(wèn)題：哪個(gè)網(wǎng)關(guān)適合什么應(yīng)用場(chǎng)景。雖然不存在絕對(duì)完美的網(wǎng)關(guān)，但合適的方案是存在的，比如下面這些用例就十分適合大家參考：

注意：RAK7268 是升級(jí)后的 RAK7258，RAK7289 是升級(jí)后的 RAK7249。

最適合快速部署RAK7258/RAK7268此網(wǎng)關(guān)易于配置，因?yàn)樗哂兄庇^(guān)的 Web UI。有 PoE 的存在，部署起來(lái)也很方便。由于它適用于室內(nèi)使用，設(shè)計(jì)輕巧緊湊，可以安裝在任何辦公室或家中。非常適合快速高效地部署 LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)，而無(wú)需深厚的技術(shù)知識(shí)。

最佳戶(hù)外網(wǎng)關(guān)RAK7249/RAK7289網(wǎng)關(guān)的這個(gè)儲(chǔ)罐在功能性和穩(wěn)健性方面都不起阻礙。它擁有一切：易于配置、高級(jí)功能、頂級(jí)系列、防風(fēng)雨、多連接和電源選項(xiàng)、遠(yuǎn)程訪(fǎng)問(wèn)和管理等。唯一兩個(gè)特點(diǎn)，使其不適合在所有其他類(lèi)別的勝利是成本效率和部署的便利性。現(xiàn)在，與其他制造商相比，在性能和成本方面，它仍然是同類(lèi)中最好的。但是，還有其他RAK產(chǎn)品更具成本效益且更易于部署。（這主要是由于戶(hù)外部署的性質(zhì)，而不是網(wǎng)關(guān)本身。簡(jiǎn)言之，它以合理的價(jià)格提供無(wú)與倫比的性能。

最佳室內(nèi)網(wǎng)關(guān)RAK7258/RAK7268范圍廣，功能齊全，易于配置，性?xún)r(jià)比高。

功能包裝齊全的網(wǎng)關(guān)RAK7249/RAK7289此網(wǎng)關(guān)配備內(nèi)部備份電池系統(tǒng)，并配有可選的太陽(yáng)能套件。

成本效益最高的網(wǎng)關(guān)RAK7246該網(wǎng)關(guān)是RAK提供的最基本的網(wǎng)關(guān)。它是一個(gè)包轉(zhuǎn)發(fā)器，具有完整的8個(gè)通道和最低限度的設(shè)計(jì)，沒(méi)有額外的功能，這正是在成本效益是最高優(yōu)先考慮的情況下想要的。

大規(guī)模部署的最佳網(wǎng)關(guān)RAK7240此網(wǎng)關(guān)的設(shè)計(jì)完全考慮到此用例。它在功能和成本效率之間取得平衡，非常適合大規(guī)模部署。就功能而言，它接近 RAK7249，但價(jià)格更低，可以選擇自定義商標(biāo)。非常適合創(chuàng)建大型專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)。

最適合首次采用者RAK7258/RAK7268其具有良好的成本效益和易用性，但是，這取決于采用者的類(lèi)型。如果是用來(lái)開(kāi)發(fā)和測(cè)試，最好看看RAK7248。如果蜂窩網(wǎng)絡(luò)是必須的，看看RAK7244C。

最適合開(kāi)發(fā)人員和自定義固件RAK7243/44開(kāi)發(fā)人員希望處于最前沿。同時(shí)，他們需要開(kāi)源平臺(tái)提供的代碼。此外，成本效率至關(guān)重要，因?yàn)檫@些成本效率不會(huì)大規(guī)模購(gòu)買(mǎi)。乍一看，RAK7248似乎是一個(gè)完美的適合。然而，稍老的RAK7243/44比它有一個(gè)主要的優(yōu)勢(shì)，幾乎沒(méi)有性能差異，RAK7243/44C具有蜂窩選項(xiàng)，這在某些開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中可能只是必須的。

三、總結(jié)

似乎最受歡迎的網(wǎng)關(guān)是RAK7268，緊隨其后的是RAK7289，這主要是因?yàn)槭覂?nèi)和室外部署的性質(zhì)。適用性因地理位置和項(xiàng)目而異。

當(dāng)然，其他網(wǎng)關(guān)同樣也有自己優(yōu)勢(shì)，但主要是提供一套更具體的功能，適合于較小的各種使用案例場(chǎng)景當(dāng)中。至于哪個(gè)網(wǎng)關(guān)最好，最終要取決于它的具體使用，是沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)答案的。

RAK LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的排行榜

希望這篇文章能讓幫助你選擇適合的網(wǎng)關(guān)，并讓你對(duì)LoRaWAN網(wǎng)關(guān)有更深一步的了解。如果你需要進(jìn)一步比較，可以訪(fǎng)問(wèn)RAKwireless在線(xiàn)商店進(jìn)行更詳細(xì)的對(duì)比。

責(zé)任編輯：haq