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LoRa 智能组网芯片-组网协议与应用场景

时间：2021-01-14 11:02来源：ZLG立功科技·致远电子

摘要：致远电子LoRa智能组网芯片，支持多种LoRa组网协议，满足各类应用场景下的不同需求，帮助您快速搭建最适合的LoRa无线通讯系统。

LoRa智能组网芯片可以支持多种协议类型，方便用户在各类应用场景下都能够灵活使用。其中包括致远电子自主开发的自组网透传协议、LoRaNET协议，以及行业通用的LoRaWAN、LinkWAN、CLAA等协议。

本文将列举较为常用的自组网透传、LoRaNET和LoRaWAN三种协议，说明其功能特点与适合的应用场景。注：本文所描述的协议特性均为相应协议在致远电子LoRa芯片或网关上所体现的特性。
协议对比

比较项 自组网透传 LoRaNET LoRaWAN
网络拓扑结构 星形 星形 星形
网络拓扑设备 主机、从机 网关、节点 云服务器、网关、节点
中继级数 2 1 0
节点容量 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
协议属性 私有协议 私有协议 通用协议
 
1. 自组网透传协议
自组网透传协议是致远电子自主开发的一套使用非常简单的LoRa通信协议，支持一键自动组建网络。协议采用星形网络结构，主机与从机均使用ZSL42x芯片，不需要额外的网关设备。

 
 
协议特点：
l 数据透传，支持自组网
l 支持2级中继
l 支持白名单
l 支持CAD检测及空中唤醒
l 支持定时休眠唤醒上报、分时上报
l 支持本地及无线升级

适用场景：
自组网透传协议由于其上手简单，开发方便，现场布网快速、便捷的特性，对小规模、开发周期短的产品非常友好。适用于节点数小于100的小型网络。例如小型的照明控制系统、智能停车场、传感器采集系统等场景。

 
 
2. LoRaNET协议
LoRaNET协议是致远电子开发的另一套LoRa组网协议，搭配致远电子GL1301W-I系列网关使用，可支持多信道通信，提高了数据并发处理的能力。

整套网络支持本地化部署、网关本地化解析处理数据，用户可通过MQTT协议等与用户云平台或后台服务器获取节点数据，并下发指令或数据到终端节点。

 
 
LoRaNET协议支持二次开发，我们在协议中将网关-节点的交互方式抽象为3种类型，用户可以选择合适的方案，在此基础上进行应用层的二次开发。

数据采集型 突发上报型 分时上报型
网关发起采集数据 节点随机上报数据 节点分时上报数据
网络容量大 网络容量小 网络容量大
实时性低 实时性高 实时性低
 
在以下特性中，终端所采用的是ZSL42x系列LoRa智能组网芯片，网关所采用的是致远电子GL1301W-I LoRa网关。

终端特性：
l 支持休眠、定时唤醒及普通功耗模式
l 支持远程配置参数
l 支持中继
l 支持二次开发

网关特性：
l 支持本地私有化部署
l 支持白名单
l 支持MQTT、TCP/IP协议透传终端数据
l 支持连接ZWS云服务器与其他云端服务器
l 支持本地及远程配置、升级
l 支持网关配置、运行日志的导出

 
GL1301W-I  LoRaNET网关
 
适用场景：
LoRaNET协议适用于节点数较多，网络结构复杂的场景，例如三表集抄、电力监测、大型照明控制系统等。另外，由于LoRaNET支持本地私有化部署，在一部分对数据较敏感的应用里，可以在本地搭建服务器，无需上传到云端即可实现智慧化管理。

 
 
3. LoRaWAN协议
LoRaWAN 是 LoRa 联盟推出并维护的基于 LoRa 芯片的开源 MAC 层通信协议，其优势在于节点容量大，是全球统一的协议标准，不同厂家的设备只要遵循LoRaWAN协议标准，也能够互联互通。

LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构。在这个网络架构中，网关是一个透明传输的中继，连接终端设备和后端服务器。终端设备与一个或多个网关通信，所有的终端与网关间均是双向通信。

 
 
以下特性中终端采用的是ZSL42x系列LoRa智能组网芯片，网关所采用的是致远电子GL1301W-O户外LoRaWAN网关。

终端特性：
l 支持CLASSA\C设备；
l 支持AT及数据透传模式；
l 支持动态配置接收窗口个数，实现高实时性发送；
l 支持空中唤醒；
l 支持多播；
l 支持串口升级；

网关特性：
l 可接入标准的LoRa Server服务器；
l 支持标准 LoRaWAN V1.1 CLASS A/B/C终端设备接入；
l 支持 4G/以太网数据回传链路，并支持自动切换网卡功能；
l 支持本地及远程配置；
l 支持本地及远程升级；
l 支持网关配置、 运行日志导出；
l 支持远程查看及维护网关设备信息；

适用场景：
LoRaWAN协议作为全球通用标准，适用于需要接入第三方设备（终端产品或网关）的场景，只要满足LoRaWAN协议标准的产品，都能够无缝接入同一个系统中。在消防系统、大型传感器系统、智慧农业等行业中应用较多。

此外，LoRa智能组网芯片还支持标准的LinkWAN协议和CLAA协议，方便用户可以快速接入阿里IoT系的LoRa通讯系统和中兴克拉的LoRa通讯系统。
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