【通信模块】LoraWAN网络简介
LoRaWAN网络
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Lora基本原理
LoRa(长距离低功耗无线通信)技术作为一种低功耗、远距离的无线通信技术,被广泛应用于物联网领域。
在将LoRa设备连接到云平台之前,需要使用网关来实现设备与云之间的通信;
LORA终端与LORA网关
LORA终端:集成了LORA模块的物联网设备;
可通过LORA无线通信技术与LORA网关进行通信;
LORA网关:连接LORA终端和互联网的设备;
可将LORA终端发送的数据转换为互联网可以识别的数据,也可将互联网上数据转发给LORA终端;
Lora基站:基站是LoRaWAN网络中的一种设备,它可接收来自终端设备的LoRa信号,并将其发送给LoRa网关;
基站只能接收数据,但不能发送数据(区别于网关)!
连接方式
串口连接:LORA终端和LORA网关可以通过串口连接进行通信。在该方式下,LORA终端通过串口将数据发送给LORA网关,LORA网关通过串口接收数据后进行处理和转发。这种方式简单易用,但需要考虑串口波特率、数据位、校验位等参数的设置。网关模式连接:LORA终端可以通过网关模式连接LORA网关。在该方式下,LORA终端将数据发送给LORA网关,LORA网关通过网关模式接收数据后进行处理和转发。这种方式需要在LORA终端和LORA网关中设置相应的参数,如网关ID、节点ID等。透传模式连接:LORA终端和LORA网关可以通过透传模式连接进行通信。在该方式下,LORA终端将数据发送给LORA网关,LORA网关通过透传模式接收数据后进行处理和转发。这种方式简单易用,但需要考虑数据的加密和解密。
连接步骤
1.设置LORA终端和LORA网关的参数,如频率、速率、功率等。2.选择连接方式,如串口连接、网关模式连接或透传模式连接。3.根据连接方式进行相应的设置,如串口波特率、网关ID、节点ID等。4.进行连接测试,验证LORA终端和LORA网关的连接是否正常。
优缺点
优点:1.距离远:LORA无线通信技术具有长距离传输的能力,可以实现数公里的传输距离。2.低功耗:LORA终端和LORA网关的通信功耗非常低,可以实现长时间的无线传输。3.低成本:LORA无线通信技术的成本相对较低,可以满足大规模物联网设备的连接需求。
缺点:1.速率慢:LORA无线通信技术的传输速率相对较慢,一般为几千比特每秒。2.容易受到干扰:由于LORA无线通信技术的频段被多种无线设备共享,因此容易受到干扰。3.网络拓扑结构简单:LORA无线通信技术的网络拓扑结构相对简单,无法支持复杂的网络结构。
LORA网关
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将LoRa设备和云平台之间的通信进行转换和中继的设备;
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负责接收LoRa设备发送的数据,并将数据传输到云平台进行处理和存储;
特点
1. 长距离通信能力:LORA网关可实现设备与云远距离通信,覆盖范围广,且能够穿透障碍物,适用室内和室外环境;2. 低功耗:LORA网关采用低功耗技术,能够长时间运行而不需要频繁更换电池或充电。;3. 多设备连接:LORA网关支持多个LoRa设备的连接,可以同时处理多个设备发送的数据。4. 安全性:LORA网关可以通过加密和认证技术确保数据的安全传输。
LORA网关的选择
1.通信协议:LORA网关通常支持多种通信协议,如TCP/IP、MQTT等。在选择网关时,需要确保网关支持与云平台通信所需的协议。2.容量:不同的LORA网关具有不同的容量,即可以同时连接的LoRa设备数量。根据项目需求,选择具有足够容量的网关,以支持所需的设备连接数量。3.网络连接方式:LORA网关可以通过以太网、Wi-Fi、4G等多种方式连接到云平台。根据设备所处的环境和网络条件,选择适合的网络连接方式。4.可靠性:选择具有良好可靠性的LORA网关,以确保设备与云平台之间的稳定通信。可靠性包括硬件质量、稳定性和数据传输的可靠性等方面。5. 兼容性:考虑选择与现有设备和系统兼容的LORA网关,以便于集成和扩展。
6. 易用性:选择易于配置和管理的LORA网关,以减少部署和维护的工作量。
LORA网关的部署和配置
详见后文Lora上云(接入信息,如网关地址、协议类型);
1. 网关安装:将LORA网关安装在设备附近,确保其能够接收到设备发送的数据信号,并能够连接到云平台所需的网络。
2. 网关连接:根据网关的连接方式,将其连接到云平台所需的网络,如通过以太网连接到局域网或通过4G连接到互联网。
3. 网关配置:通过网关的管理界面或配置工具,进行网关的配置,包括网络设置、协议设置、安全设置等。
4. 设备注册:将设备与网关进行绑定和注册,以确保网关能够接收到设备发送的数据。
5. 云平台配置:在云平台上配置网关的接入信息,如网关地址、协议类型等,以便云平台正确接收和处理网关发送的据。
6. 测试与验证:进行测试和验证,确保设备能够正常发送数据到云平台,并能够在云平台上正确接收和处理数据。
LORA网关数据进PLC
LORA网关数据传输方式
直接传输:LORA网关直接将数据传输到PLC;
间接传输:LORA网关将数据传输到云端,云端再将数据传输到PLC(Lora上云)。
直接传输的优点是数据传输速度快,但是需要设置直连网络,而且需要额外的硬件设备;
间接传输的优点是可以实现远程控制,但是数据传输速度较慢。
Lora上云
现阶段在地毯式学习Linux,后期有时间拿Linux板子做一下,再出教程;
阿里、腾讯云官网皆有详细配置过程,框图如第一张图所示,Lora上阿里云配置链接如下:
https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/overview-12?spm=a2c4g.11186623.0.preDoc.79b76f959MQ8k5
https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/configure-a-lora-gateway?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.28113186WIorNC
https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/connect-lora-devices-to-iot-platform?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.650272f58sS3Sc
g.11186623.0.nextDoc.28113186WIorNC
https://help.aliyun.com/zh/iot/use-cases/connect-lora-devices-to-iot-platform?spm=a2c4g.11186623.0.nextDoc.650272f58sS3Sc