LoRaWAN網(wǎng)關和TTN（TheThingsNetwork）之間的協(xié)議涉及兩個主要方面：物理層通信和協(xié)議層通信。1.物理層通信：（1）LoRa調(diào)制解調(diào)器通信：LoRaWAN網(wǎng)關使用LoRa調(diào)制解調(diào)器與終端設備進行通信。LoRa調(diào)制解調(diào)器使用LoRa調(diào)制技術在無線信道上傳輸數(shù)據(jù)。（2）網(wǎng)關與終端設備之間的信道選擇：LoRaWAN網(wǎng)關和終端設備之間需要協(xié)商選擇通信信道，確保它們在相同的頻率上進行通信。2.協(xié)議層通信：（1）接收終端設備數(shù)據(jù)：LoRaWAN網(wǎng)關通過LoRa調(diào)制解調(diào)器接收來自終端設備的LoRaWAN數(shù)據(jù)包。（2）解析和轉發(fā)數(shù)據(jù)：網(wǎng)關使用LoRaWAN協(xié)議對接收到的數(shù)據(jù)包進行解析，提取其中的有效信息（如DevEUI、AppEUI、AppKey等）并轉發(fā)給TTN服務器。（3）網(wǎng)關與TTN服務器之間的通信：網(wǎng)關使用TTN定義的協(xié)議與TTN服務器進行通信，包括傳輸數(shù)據(jù)包、發(fā)送設備信息和接收下行數(shù)據(jù)等。（4）數(shù)據(jù)包傳輸：網(wǎng)關將接收到的終端設備數(shù)據(jù)包轉發(fā)給TTN服務器，以便后續(xù)處理和應用。LoRaWan在睡眠狀態(tài)電流甚至低于1μA，發(fā)射17dBm信號時電流*為45mA，接受信號時電流*為5mA。上海液位網(wǎng)關公司
LoRa的工作模式和NB-IoT類似。LoRaClass-A，等同于NB-IoTPSM模式。物聯(lián)網(wǎng)終端要主動發(fā)消息給基站，基站才能找得到終端，并且下發(fā)控制指令。Class-A終端發(fā)數(shù)據(jù)的時候才能接收LoRaClass-B，等同于NB-IoT的eDRX模式。物聯(lián)網(wǎng)終端隔一小段時間聯(lián)系一次基站，此時基站才能找得到終端，并下發(fā)控制指令。Class-B終端定期接收（一般是幾十秒一次）LoRaClass-C，等同于NB-IoT的DRX模式或socket長連接。物聯(lián)網(wǎng)終端和基站之間一直保持緊密聯(lián)系，基站隨時都能給終端下發(fā)控制指令。Class-C終端隨時都可以接收，功耗大南京母線網(wǎng)關公司網(wǎng)關結合測漏控制器、溫濕度傳感器及LoRa數(shù)據(jù)傳輸終端等物聯(lián)網(wǎng)設備一起使用。
物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關如何工作？一個簡單的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關執(zhí)行與Wi-Fi路由器類似的職責。網(wǎng)關從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接收Wi-Fi連接，然后將數(shù)據(jù)從物聯(lián)網(wǎng)設備路由到云端。然而，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關通常要復雜得多。物聯(lián)網(wǎng)設備使用各種不同協(xié)議的事實導致物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關通常比Wi-Fi路由器更復雜。這些協(xié)議包括低功耗藍牙、BACnet、Zigbee和Z-Wave。因此，為了支持企業(yè)中的所有物聯(lián)網(wǎng)設備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可能需要處理各種協(xié)議。物聯(lián)網(wǎng)設備使用各種不同協(xié)議的事實導致網(wǎng)關通常比Wi-Fi路由器更復雜除了支持這些協(xié)議外，網(wǎng)關還必須能夠將各種形式的IoT流量路由到正確的位置。雖然來自建筑安全傳感器的數(shù)據(jù)可能需要傳輸?shù)竭\行基于云的安全接口的SaaS提供商，但來自一組工業(yè)傳感器的數(shù)據(jù)可能需要傳輸?shù)皆浦械臄?shù)據(jù)庫。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關可能需要在互聯(lián)網(wǎng)中斷的情況下本地緩存數(shù)據(jù)，或者如果網(wǎng)關被淹沒的數(shù)據(jù)超出了它的處理能力，這也是它們可能比Wi-Fi路由器更復雜的另一個原因。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關經(jīng)常提供故障轉移集群或橫向擴展能力以處理不斷增長的工作負載。
LoRa之所以功耗比NB-IoT低，是因為極少發(fā)射數(shù)據(jù)。就像兩個人相距100米站著，你對別人喊話的時候要扯著嗓子吼，聽的時候只需要靜靜的聽，喊話的肯定比聽話的累多了。無線網(wǎng)絡傳輸也一樣，發(fā)送數(shù)據(jù)的時候比接收數(shù)據(jù)的時候功耗大的多。例如LoRa發(fā)射的工作電流超過100mA，接收的工作電流*10mA。這里講的發(fā)射和和接收，不只是數(shù)據(jù)的上行和下行，還包括了“心跳包”內(nèi)部的上行和下行。NB就像兩個人對話：一人說“告訴你一件事情，xxx”，另一人回答“好的，我聽到了”。雙方都在說話（發(fā)射數(shù)據(jù)）。而LoRa就像兩個人約定好時間，一人說“告訴你一件事情，xxx”，另一人只聽，但不吭聲。NB-IoT和2G4G一樣，是設備端主動去詢問基站，問“我在線，你有沒有需要發(fā)給我的數(shù)據(jù)？”這個過程中就需要設備端發(fā)射數(shù)據(jù)出去。而LoRa不需要這一步，LoRa會和基站約定一個時間窗口，時間一到，基站只管說，終端只管聽。這就是LoRa功耗低的**原因。雙方都約定“10分鐘后”開始溝通，雙方各自的手表準不準，就很關鍵了。于是LoRa終端和基站需要定期“對時間”，（通過beacon）?；尽爸v話”了，終端有沒有“聽到”？如果基站需要知道終端有沒有收到下行信息，就需要終端上行一個反饋信息。LoRa網(wǎng)關的供電方式有兩種：DC供電和POE供電，均適用于LoRa工業(yè)型網(wǎng)關與LoRa室內(nèi)型網(wǎng)關。
LoRaWAN網(wǎng)關與ChirpStack之間的協(xié)議LoRaWAN網(wǎng)關與ChirpStack（以前稱為LoRaServer）服務器之間的通信協(xié)議是基于ChirpStack的網(wǎng)絡服務器實現(xiàn)和接口規(guī)范。ChirpStack是一個開源的LoRaWAN網(wǎng)絡服務器，用于管理和處理LoRaWAN設備和數(shù)據(jù)。在LoRaWAN網(wǎng)絡中，網(wǎng)關與ChirpStack服務器之間的通信協(xié)議通常包括以下方面：1.PacketForwarder協(xié)議（1）LoRaWAN網(wǎng)關使用PacketForwarder協(xié)議與ChirpStack服務器進行通信。（2）PacketForwarder是一個開源軟件，負責在網(wǎng)關和網(wǎng)絡服務器之間轉發(fā)LoRaWAN數(shù)據(jù)包。（3）網(wǎng)關通過PacketForwarder將收到的LoRaWAN數(shù)據(jù)包發(fā)送給ChirpStack服務器，并接收ChirpStack服務器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)。2.GatewayBridge協(xié)議（1）ChirpStack服務器提供了GatewayBridge組件，用于與網(wǎng)關進行通信。（2）GatewayBridge實現(xiàn)了與PacketForwarder之間的通信接口，并提供了與ChirpStack服務器的交互接口。（3）GatewayBridge可以使用不同的協(xié)議，如UDP、MQTT等，與PacketForwarder進行通信。3.LoRaWAN協(xié)議（1）網(wǎng)關和ChirpStack服務器之間的數(shù)據(jù)交換遵循LoRaWAN協(xié)議的規(guī)范。按照設計標準不同，網(wǎng)關可分為完全符合LoRaWAN協(xié)議網(wǎng)關和不完全符合LoRaWAN協(xié)議網(wǎng)關。南京母線網(wǎng)關公司
將采集到的數(shù)據(jù)匯聚到LoRa網(wǎng)關，由網(wǎng)關將匯聚數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫舜鎯?。上海液位網(wǎng)關公司
1. 串行端口保護 基于 LoRa 的網(wǎng)關還可以提供多個串行數(shù)據(jù)端口，其中**常用的是 RS-232 和 RS-485。雖然乍一看，對低電容的需求可能不重要，但 RS-485鏈路可有多個節(jié)點，因此要務必考慮數(shù)據(jù)鏈路的總電容預算。通常對于 RS-232 和 RS-485，TVS 元件要承受更高的電壓（RS-232 通常為 ±15V；標準 RS-485 為 +12/-7V；擴展共模范圍應用為 +/-36V）。2. 射頻天線 此外，基于 LoRa 的網(wǎng)關可提供支持不同射頻協(xié)議的多個天線：Wi-Fi、NFC、GPS、4G，當然還有 LoRaWAN。由于 TVS 是非線性元件，會產(chǎn)生有害的諧波，因此不僅應該使電容**小化（通常小于 1pF），而且電容與對應的工作電壓也應盡可能保持穩(wěn)定（不變）。通常比較好使用雙向 TVS 二極管配置來保護天線，在正極或負極對稱鉗制電壓。上海液位網(wǎng)關公司