在物聯(lián)網(wǎng)典型的“云-管-端”架構(gòu)中,網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)收集終端數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在低功耗廣域物聯(lián)網(wǎng) LoRaWAN?中,LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)是整個(gè)架構(gòu)的主干。可以說,沒有 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān),LoRaWAN?物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)就“不存在”,無法應(yīng)用。
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LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)需要在規(guī)定的操作頻率上工作。如果用戶想將 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)部署在特定國家和地區(qū),就必須遵循 LoRa?聯(lián)盟的 LoRaWAN?區(qū)域參數(shù)。LoRaWAN?目前沒有通用頻率,每個(gè)國家和地區(qū)在使用免授權(quán)頻段方面都有不同的法律法規(guī)。比如:歐洲的頻段是 EU868 (863-870MHz),美國的頻段是 US915 (902-928MHz)。LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備必須使用相同的頻率才能運(yùn)行工作。如果終端設(shè)備使用與網(wǎng)關(guān)不同的頻率,網(wǎng)關(guān)就無法將設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。
![pYYBAGOOvyiAZ7ewAAD0PQU0jsk205.png](https://file.elecfans.com/web2/M00/81/56/pYYBAGOOvyiAZ7ewAAD0PQU0jsk205.png)
LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)主要由兩個(gè)主要組件組成:主機(jī)和集中器。
主機(jī)是 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)的大腦。它相當(dāng)于一臺(tái)微型計(jì)算機(jī),負(fù)責(zé)將 LoRaWAN?數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在主機(jī)中運(yùn)行的關(guān)鍵軟件則稱做“數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器”。數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器決定 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器接收哪個(gè) LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)所收集的數(shù)據(jù)包。
集中器是 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)的射頻部分,集中器的前端部分有 RF 射頻芯片,可接收 LoRaWAN?數(shù)據(jù)。集中器有一個(gè)數(shù)字基帶芯片,它對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理,讓主機(jī)能夠識(shí)別。
LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)的主機(jī)和集中器通過板級(jí)串行進(jìn)行通信。
根據(jù)不同物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求和限制,LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)可以在線部署,也可以離線部署。
在線部署需要用到一個(gè)回程網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。LoRaWAN?常見的通信回程連接有 Wi-Fi、以太網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。在線連接的 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)主要使用部署在云端的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在線 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器有一些比較典型的例子,比如:The Things Stack、Helium Network 和 AWS IoT Core for LoRaWAN?。
離線部署需要用到 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,或者連接到“本地部署在 PC 或服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器“。比如 Chirpstack 就是用于本地 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)比較流行的服務(wù)器之一。不過,無論LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)是在線還是離線,都需要在 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器注冊(cè),然后適當(dāng)?shù)卦O(shè)置數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器。
LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)看似復(fù)雜,但它其實(shí)只是應(yīng)用設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的“中間人”。使用它主要有兩個(gè)步驟,第一是通過制定與部署區(qū)域中的 LoRaWAN?終端設(shè)備相匹配的頻率來接收 LoRaWAN?數(shù)據(jù)包。第二是將 LoRaWAN?數(shù)據(jù)正確轉(zhuǎn)發(fā)到 LoRaWAN?網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,注意 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)是通過數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器注冊(cè)的。充分完成這兩步,就可以擁有一臺(tái)可以運(yùn)行的 LoRaWAN?網(wǎng)關(guān)了。
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網(wǎng)關(guān)
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lorawan
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