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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