传感网应用开发(高级)课件81LoRaWAN基础原理.ppt

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1、,“1+X”传感网应用开发 LoRaWAN基础原理,01,LoraWAN网络简介,02,网络节点设备类型,目录,CONTENTS,1,LoraWAN网络简介,知识链接,什么是LoRaWAN ？,01,LoRa联盟官方白皮书what is LoRaWAN介绍，LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。LoRa（Long Range Radio, 远距离无线电）是一种基于扩频技术的远距离无线传输技术，是LPWAN（Low-Power Wide-Area Network，低功率广域网络）通信技术中的一种，这一方案为用户提供一种简单的能实现远距离、低功耗无线通信手段。它最大

2、特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍。,LoRa整体网络结构分为终端、网关、网络服务、应用服务几个功能，一般LoRa终端和网关之间可以同过LoRa无线技术进行数据传输，而网关和核心网或广域网之间的交互可以通过TCP/IP协议，当然可以是有线连接的以太网，也可以为3G/4G类的无线连接。,01,LoRaWAN网络拓扑结构,Cortex-R系列-面向实时应用的卓越性能 汽车制动系统 动力传动解决方案大容量存储控制器网络和打印,01,01,End Nodes与Gateway的组网是star（星型）拓扑

3、,02,LORAWAN网络协议的安全性,LoRaWAN支持源头认证、完整性和MAC架构重发保护。LoRaWAN同时支持终端设备和应用服务器之前应用载荷的端对端加密。LoRaWAN支持MAC指令加密的操作。所有这些过程都于高级加密标准（AES9）以及128位的密钥算法。,02,LORAWAN网络协议的安全性,LoRaWAN使用静态根密钥和动态生成的会话秘钥。 根密钥只存在于OTAA的终端设备上。当OTAA终端设备在网络中执行连接过程时，它们被用于生成会话密钥。OTAA终端设备被安装后，将能够连接到与密钥服务器有接口的任何网络，最终设备与此关联。终端设备利用会话秘钥来保护空中通信。 ABP终端设备

4、不配备根密钥。取而代之，它们会为预先选择的网络提供一组会话密钥。而且 ABP终端设备整个生命周期内会话密钥保持不变。,02,LORAWAN网络协议的安全性,2,LORAWAN网络节点设备类型,LoRaWAN网络的节点设备类型：电池供电-Class A低延迟-Class B无延迟-Class C,节点设备类型,终端设备服务不同的应用，有不同的要求。为优化各种终端应用规范，LoRaWAN使用了不同的设备类别。设备类别权衡了网络下行通信延迟与电池寿命。在控制或执行器类型应用中，下行链路通信延迟是一个重要因素。,节点设备类型,双向终端设备(A类)：A类的终端设备允许双向通信，因此每个终端设备的上行链路

5、传输跟随两个短的下行链路接受窗口。传输时隙由终端设备调度，基于其自身的通讯需求并有一个基于随机时基的微小变化(ALOHA类型协议)。对于在终端设备已发送一个上行链路传输后，仅需要从服务器下行链路简短地通讯的应用来说，这种A类操作是最低功耗的终端系统。在任何其他时间从服务器下行链路通讯必须等下一个调度的上行链路。,电池供电-ClassA,01,节点设备类型,具备调度接受时隙的双向终端设备(B类)：除A类随机接受窗口外，B类设备在调度时间上打开了额外的接受窗口。为使终端设备在调度时间上打开其接受窗口接受网关同步信标一次。这允许服务器知道什么时候终端设备在侦听。,低延时-ClassA,02,节点设备类型,具备最大接受时隙的双向终端设备(C类)：C类终端设备几乎是连续地打开节接受窗口，仅在发送时关闭,无延时-ClassA,03,