LoRaWAN介绍2 架构

1 为什么是星型网络，而不是mesh

仔细查看LoRaWAN的架构图，您会发现，End Nodes与Gateway的组网是star（星型）拓扑，为什么不是mesh（网格）呢？

 

我们比较下 star 和 mesh，就会发现 LoRaWAN 在无线网络上的优势。

 

2  LoRaWAN标准架构

LoRa Alliance 制定的 LoRaWAN 架构分四个网络实体：End Nodes、Gateway、LoRaWAN Server 和 User Server。

 

End Nodes 和 Gateway，semtech 开放全部硬件和软件设计，降低了开发难度。

特别提示：LoRaWAN 的重点和难点----LoRaWAN Server！（请看三遍）

很显然，以下 LoRaWAN 的核心功能，都是由 LoRaWAN Server 实现的。

控制无线参数：速率、功率、频率和 ADR 自适应速率；

实现QoS：ACK 可靠通信、网络管理等；

通信协议：信息去冗余、精准回复、唤醒节点等；

网络安全：节点入网、网络层和应用层加密解密；

节点漫游：移动节点从 A 网关切换到 B 网关；

增值服务：节点定位，节点自动升级等

 

LoRaWAN 端到端安全机制如上图所示，特别注意：网关只是透传，加解密是由 节点 和 server 分别完成。

 

3  Gateway 可以集成 Server 吗

正因为 LoRaWAN Server 是重点，同时又是难点，导致完整部署一个标准的 LoRaWAN 有挑战。肯定会这种思维出现：能否将LoRaWAN Server 集成到 Gateway 上呢？这样一来，Gateway 就可以直接连接 User Server 了，从而简化部署难度。

调试过 semtech 官方的 SX1301 Starter Kit 的用户都了解，在配置完 Mote 的地址、NwkSKey 和 AppSKey 后，打开浏览器，输入 Starter Kit 的 IP 地址，会看到如下采集数据。

 

这时，疑问就来了，LoRaWAN Server 部署在哪一层呢？看到下面的剖析图，就发现它是和 Gateway 一起，集成在 Linux 平台之上。

 

 

表面看，它简化了 LoRaWAN 网络的部署，然而，它是以牺牲功能为代价的。连基本的去信息冗余，它都很难实现。

想象下：如果 1 个 End Nodes 发送的信息被 3 个 Starter Kit 接收，因为有 3 个 Server 在运行，要去除冗余的信息多么复杂。更别提健壮性技术的实现----找到信号最强的 Gateway，将回复信息发送给 End Nodes。

可见，将 Server 集成到 Gateway 上，只适合实验和演示，不能做应用部署。

 

4 如何部署LoRaWAN Server

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