LoRaWAN介绍4 缺点

“人类一思考，上帝就发笑”—-米兰·昆德拉尽管LoRaWAN由LoRa Alliance专家们（主要是：Semtech、IBM和Actility）建设，抛开技术复杂度和硬件较贵外，在以下技术方面，还存在缺陷。知道缺陷，是一件好事，它可以让后续的LoRaWAN协议去解决。正所谓，“弱小和无知不是生存的障碍，傲慢才是。”1 免费频段+公开标准=易受攻击LoRaWAN工作在ISM(Industrial Scientific Medical，工业，科学，医学)免费频段，它的协议规范是公开的，这就带来一个问题：易受攻击。要“伪造”一个End Node是困难的，攻击者侦听到4字节的DevAddr，直接使用该地址发送报文，Gateway会转发给Network Server（LoRaWAN Server四种服务器之一，简称为NS），NS检查MIC（Message IntegrityCode，信息完整码，由NwkSKey进行128AES加密）错误，丢弃该“伪造报文”。还有一种攻击，那就是“恶意拥塞”。想象下，攻击者使用LoRa设备，在125kHz带宽，发送最大长度preamble（前导码），那么该通道将被恶意占用。只要攻击者遵守duty cycle和发射功率，这种攻击是“合法的”。很可能，需要政策法规或行业规范，才能让LoRaWAN免受拥塞攻击。2 异步ALOHA协议的低效率美国夏威夷州是一个群岛，铺设有线网络代价很大，为了让各岛用户使用中心计算机，使用了无线电技术。该项目于1968年由美国夏威夷大学承担，是世界上最早的无线电计算机通信网。该通信协议取名ALOHA，是夏威夷人表示致意的问候语。协议原理：很简单，只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。规定时间内若收到应答，表示发送成功，否则重发。重发策略：等待一段随机的时间，然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止。优点：简单易行。缺点：极容易冲突。效率：纯ALOHA协议的信道利用率最大不超过18.4%(1/2e)。今天，LoRaWAN的主体Class A也是采用ALOHA协议，在省电和简单的同时，冲突和低效率也不可避免。所幸的是，传感器的通信数据和频率不高，SX1301能提供多通道的FDMA（频分复用），可以有效缓解冲突。进一步预测，多片SX1301，会更受青睐。3 Class B的GPS同步在无线通信协议设计中，唤醒通信是一个难点：节点在休眠，Gateway必须和它约定在精确的时间点通信，这就需要同步技术。LoRaWAN的Class B提供唤醒功能，它的同步源是GPS的秒脉冲。就算所有的Gateway具备GPS功能，处于室内它将无法接收到GPS信号（除非将GPS天线引出）。当然，室内Gateway还可以选择IEEE1588之类的网络对时协议，不管如何，复杂度的提高，会带来设计和部署的代价。仔细看LoRaWAN SpecificationV1.0.2，“Class B must be considered as experimental……”（Class B目前是实验版本）。4 应用数据的封包下图是LoRaWAN中国频段的最大数据帧长度规定，可以看到，DR0/DR1/DR2（分别对应：250/440/980bps）下，应用层最大数据长度为51字节，在不同的速率下，该值还是变化的。这给应用层设计MTU（Maximum Transmission Unit，最大传输单元）大小，增加了额外的困难。了解详情

LoRaWAN介绍3 优点

1 长距离得益于扩频调制和前向纠错码的增益，LoRa取得大约2倍蜂窝技术（手机）的通信距离。长距离的“优秀基因”，使LoRaWAN可以使用star（星型）网络拓扑，相比mesh（网格）具备以下优势。2 大容量物联网的节点特别多，一个LoRaWAN网络能轻松连接上千，甚至上万节点的容量，得益于SX1301基带芯片的特长。多通道如下图所示，一片SX1301芯片，包括IF0～IF7，共8通道的LoRa调...了解详情

LoRaWAN介绍2 架构

1 为什么是星型网络，而不是mes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start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 Serve...了解详情

LoRaWAN介绍1 概貌

1 LoRaWAN是什么LoRaWAN是基于LoRa的低功耗广域网，它主要包括2个部分：通信协议和体系结构。它能提供一个：低功耗、可扩展、高服务质量、安全的长距离无线网络。2 LoRaWAN体系结构借助于LoRa长距离的优势，LoRaWAN采用星型无线拓扑，有效延长电池寿命、降低网络复杂度和后续轻易扩展容量。它将网络实体分成4类：End Nodes（终端节点）、Gateway（网关）、LoraWA...了解详情

LoRa路测（二）：山区测试

在上一篇文章中，AUGTEK介绍了城市路由网关在城市密集区的测试：通过在建筑密集的城区布置一台网关就可以很好地覆盖半径5KM左右的城区，为该区域的智慧城市业务提供基础网络。今天AUGTEK继续放大招，带您看AUGTEK 网关在山区的覆盖效果到底如何！ 这一次，我们的测试地点是重庆某AAAAA级风景区。高山峡谷，峦峰林海，大家随意感受下。在这样地形复杂的山区环境中，网络覆盖是比较棘手的问题，运营商网络虽能大致覆盖，但盲区多、局部弱覆盖、信号不稳定等问题仍无法忽视。此次测试的路线由客户规划，路线所在区域为运营商网络信号覆盖薄弱区，无线通讯困难，其他无线通讯难以覆盖，故客户拟采用LoRa技术进行测试。测试地实景图AUGTEK为测试高山、峡谷、多弯道以及多障碍物遮挡情况下AUGTEK网关的覆盖效果、信号质量及传输距离，在重庆山区展开了我们的测试。测试地带海拔约为1100m-1500m、地形复杂（可见如下等高图），可以很好的模拟部分山区应用场景， 为一些特殊环境的应用如森林防火、智慧农业、智慧林业、山区人员定位等提供一定的参考。测试地等高图AUGTEK的小伙伴经过实地考察后，将AUGTEK第一代网关架设在约1400m的山头铁塔上。其中蓝色星星代表网关架设地，蓝色线条表示测试路线。由于部分道路不通，AUGTEK小伙伴手持移动测试终端在部分路段乘坐汽车测试，在部分路段步行测试，故而测试点密集程度不一，分布情况不规律。本次测试网关发射功率为17dBm（50mW），SF值为12。测试路线图手持式移动测试终端内含Genie 模块与GPS定位模块，通电开启后即可在屏幕上显示信号强度（RSSI）、信噪比（SNR）和GPS坐标等数据。我们的测试小伙伴兵分几路，沿着规划好的路线一路测试。AUGTEK的测试工程师将回传的数据进行整合处理，可以得到如下的信号强度覆盖图，其中蓝色星星为网关架设地，红色散点为测试点，标签为各散点的RSSI值。对本次试点信号进行统计，有 83.5%的采样点信号均大于-130dBm，可知由于LoRa有着极低的接受灵敏度，即使在如此恶劣的环境下（其他传统的无线技术已经无法通讯），AUGTEK的无线传输方案也能较好的对其覆盖，并能稳定工作，满足客户数据采集等通讯需要。RSSI覆盖图及统计图AUGTEK网关在高山、峡谷地形的衍射、反射能力较强，覆盖效果良好。在多网关部署的情况下，对盲区会有很好补充覆盖效果。即使在山区，AUGTEK网关的平均覆盖距离也能保障在5KM左右。AUGTEK EVK开发套件正在热销中，详情可见AUGTEK网上商城或在菜单栏【产品资料】联系我们。AUGTEK致力于为贵公司提供运营商级别的LPWAN全套解决方案与LoRa产品。了解详情

LoRa路测（一）：城市密集区测试

路测（Drive Test，DT）是无线网络优化的重要组成部分，是通信行业中对道路无线信号的一种最常用的测试方法。为提高测试效率，一般测试人员都是坐在汽车中，用专业的测试仪表对整个路段进行测试。AUGTEK的路测小伙伴选取了国内比较典型的一些场景：住宅小区（城市密集区）、郊区、山区来进行测试，向大家展示不同环境下LoRa技术的覆盖效果。在本文中，我们使用手持式移动测试工具，在南京市一成熟小区（城市...了解详情