LoRa智能組網(wǎng)芯片-組網(wǎng)協(xié)議與應用場景
LoRa智能組網(wǎng)芯片可以支持多種協(xié)議類型，方便用戶在各類應用場景下都能夠靈活使用。其中包括致遠電子自主開發(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，說明其功能特點與適合的應用場景。注：本文所描述的協(xié)議特性均為相應協(xié)議在致遠電子LoRa芯片或網(wǎng)關上所體現(xiàn)的特性。
| 比較項 | 自組網(wǎng)透傳 | LoRaNET | LoRaWAN |
|---|---|---|---|
| 網(wǎng)絡拓撲結構 | 星形 | 星形 | 星形 |
| 網(wǎng)絡拓撲設備 | 主機、從機 | 網(wǎng)關、節(jié)點 | 云服務器、網(wǎng)關、節(jié)點 |
| 中繼級數(shù) | 2 | 1 | 0 |
| 節(jié)點容量 | 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，支持一鍵自動組建網(wǎng)絡。協(xié)議采用星形網(wǎng)絡結構，主機與從機均使用ZSL42x芯片，不需要額外的網(wǎng)關設備。
協(xié)議特點：
- 數(shù)據(jù)透傳，支持自組網(wǎng)
- 支持2級中繼
- 支持白名單
- 支持CAD檢測及空中喚醒
- 支持定時休眠喚醒上報、分時上報
- 支持本地及無線升級
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，對小規(guī)模、開發(fā)周期短的產(chǎn)品非常友好。適用于節(jié)點數(shù)小于100的小型網(wǎng)絡。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)議是致遠電子開發(fā)的另一套LoRa組網(wǎng)協(xié)議，搭配致遠電子GL1301W-I系列網(wǎng)關使用，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)絡支持本地化部署、網(wǎng)關本地化解析處理數(shù)據(jù)，用戶可通過MQTT協(xié)議等與用戶云平臺或后臺服務器獲取節(jié)點數(shù)據(jù)，并下發(fā)指令或數(shù)據(jù)到終端節(jié)點。
LoRaNET協(xié)議支持二次開發(fā)，我們在協(xié)議中將網(wǎng)關-節(jié)點的交互方式抽象為3種類型，用戶可以選擇合適的方案，在此基礎上進行應用層的二次開發(fā)。
| 數(shù)據(jù)采集型 | 突發(fā)上報型 | 分時上報型 |
|---|---|---|
| 網(wǎng)關發(fā)起采集數(shù)據(jù) | 節(jié)點隨機上報數(shù)據(jù) | 節(jié)點分時上報數(shù)據(jù) |
| 網(wǎng)絡容量大 | 網(wǎng)絡容量小 | 網(wǎng)絡容量大 |
| 實時性低 | 實時性高 | 實時性低 |
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)關所采用的是致遠電子GL1301W-I LoRa網(wǎng)關。
終端特性：
- 支持休眠、定時喚醒及普通功耗模式
- 支持遠程配置參數(shù)
- 支持中繼
- 支持二次開發(fā)
網(wǎng)關特性：
- 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云服務器與其他云端服務器
- 支持本地及遠程配置、升級
- 支持網(wǎng)關配置、運行日志的導出
適用場景：
LoRaNET協(xié)議適用于節(jié)點數(shù)較多，網(wǎng)絡結構復雜的場景，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，在一部分對數(shù)據(jù)較敏感的應用里，可以在本地搭建服務器，無需上傳到云端即可實現(xiàn)智慧化管理。
LoRaWAN 是 LoRa 聯(lián)盟推出并維護的基于 LoRa 芯片的開源 MAC 層通信協(xié)議，其優(yōu)勢在于節(jié)點容量大，是全球統(tǒng)一的協(xié)議標準，不同廠家的設備只要遵循LoRaWAN協(xié)議標準，也能夠互聯(lián)互通。
LoRaWAN網(wǎng)絡架構是一個典型的星形拓撲結構。在這個網(wǎng)絡架構中，網(wǎng)關是一個透明傳輸?shù)闹欣^，連接終端設備和后端服務器。終端設備與一個或多個網(wǎng)關通信，所有的終端與網(wǎng)關間均是雙向通信。
以下特性中終端采用的是ZSL42x系列LoRa智能組網(wǎng)芯片，網(wǎng)關所采用的是致遠電子GL1301W-O戶外LoRaWAN網(wǎng)關。
終端特性：
- 支持CLASSA\C設備；
- 支持AT及數(shù)據(jù)透傳模式；
- 支持動態(tài)配置接收窗口個數(shù)，實現(xiàn)高實時性發(fā)送；
- 支持空中喚醒；
- 支持多播；
- 支持串口升級；
網(wǎng)關特性：
- 可接入標準的LoRa Server服務器；
- 支持標準 LoRaWAN V1.1 CLASS A/B/C終端設備接入；
- 支持 4G/以太網(wǎng)數(shù)據(jù)回傳鏈路，并支持自動切換網(wǎng)卡功能；
- 支持本地及遠程配置；
- 支持本地及遠程升級；
- 支持網(wǎng)關配置、 運行日志導出；
- 支持遠程查看及維護網(wǎng)關設備信息；
適用場景：
LoRaWAN協(xié)議作為全球通用標準，適用于需要接入第三方設備（終端產(chǎn)品或網(wǎng)關）的場景，只要滿足LoRaWAN協(xié)議標準的產(chǎn)品，都能夠無縫接入同一個系統(tǒng)中。在消防系統(tǒng)、大型傳感器系統(tǒng)、智慧農業(yè)等行業(yè)中應用較多。
此外，LoRa智能組網(wǎng)芯片還支持標準的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)。
