lorawan协议介绍

lora是由Semtech面向长距离、低功耗、低速率应用而开发的无线调制技术。


LoRaWAN网络通常采用星型拓扑结构， 由拓扑中的网关来转发终端与后台网络服务器间的消息。 网关通过标准IP连接来接入网络服务器， 而终端则通过单跳的 LoRa 或者 FSK 来和一个或多个网关通讯。 虽然主要传输方式是终端上行传输给网络服务器， 但所有的传输通常都是双向的。LoRa的数据速率范围可以从 0.3kbps 到 50kbps。


为了大程度地延长终端的电池寿命和扩大网络容量， LoRa网络使用速率自适应(ADR)机制来立管理每个终端的速率和RF输出。


每个设备可以在任意可用的信道， 任意时间， 使用任意数据速率发送数据， 只要遵守如下规定：


终端的每次传输都使用伪随机方式来改变信道。 频率的多变使得系统具有强的抗干扰能力。


终端要遵守相应频段和本地区的无线电规定中的大占空比要求。


终端要遵守相应频段和本地区的无线电规定中的大时长要求。


占空比： 时长占总时长的比例。 按照无线电规定， 每个设备不能持续占用信道， 通过大占空比来限制终端占用信道的时间。 例如某终端发送某数据时的时长为1s， 当地无线电规定中的大占空比为1%， 则该终端需要等候99s才能进行下一次的。


lorawan classes
Class A、Class B、Class C


所有的lorawan设备都必须实现Class A功能。Class B和Class C可选（即使如此，设备在任何情况下都必须兼容Class A）。


Class A（双向传输终端）： Class A 的终端在每次上行后都会紧跟两个短暂的下行接收窗口， 以此实现双向传输。 终端基于自身通信需求来安排传输时隙， 在随机时间的基础上具有较小的变化(即ALOHA协议)。 这种Class A 操作为应用提供了低功耗的终端系统， 只要求应用在终端上行传输后的很短时间内进行服务器的下行传输。 服务器在其他任何时间进行的下行传输都得等终端的下一次上行。


Class B（划定接收时隙的双向传输终端）： Class B 的终端会有多的接收时隙。 除了Class A 的随机接收窗口， Class B 设备还会在时间打开别的接收窗口。 为了让终端可以在时间打开接收窗口， 终端需要从网关接收时间同步的信标(Beacon)。 这使得服务器可以知道终端何时处于监听状态。


Class C（大化接收时隙的双向传输终端）： Class C 的终端基本是一直打开着接收窗口， 只在发送时短暂关闭。Class C 的终端会比Class A 和 Class B 加耗电， 但同时从服务器下发给终端的时延也是短的。
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