Anwendungen im Zusammenhang mit dem Internet der Dinge (IoT) nehmen ständig zu, und ein Protokoll ist besonders beliebt, vor allem im Bereich der Gebäudeverwaltung: das LoRaWAN-Protokoll. Die LoRaWAN-Technologie wurde entwickelt, um drahtlose Verbindungen mit geringem Stromverbrauch zu ermöglichen, und ermöglicht die Kommunikation zwischen kostengünstigen Funksensoren mit sehr geringem Stromverbrauch. Lassen Sie uns gemeinsam die wichtigsten Grundsätze und Vorteile des LoRaWAN-Protokolls entdecken.
Was ist das LoRaWAN-Protokoll?
Das auf der LoRa-Technologie basierende LoRaWAN-Protokoll ist ein Funkkommunikationsprotokoll, das speziell entwickelt wurde, um Geräten die Datenübertragung über große Entfernungen bei minimalem Stromverbrauch zu ermöglichen. Mit anderen Worten: Ein LoRaWAN-Sensor kann Daten über sehr große Entfernungen mit einem ausgezeichneten Grad an Autonomie senden. Die Sensoren von Enless sind mit dem LoRaWAN-Protokoll kompatibel.
2. Architekturen des LoRaWAN-Protokolls
1. Sensoren (oder Knotenpunkte)
Sensoren sammeln Daten und übertragen sie an die Gateways. Enless bietet eine vollständige Palette von LoRaWAN-Sensoren an.
2. Gateways
LoRaWAN-Gateways fungieren als Konzentratoren, die Daten von LoRaWAN-Sensoren empfangen und an den Netzwerkserver weiterleiten.
3. Der Netzwerkserver
Der LoRa Network Server (LNS) verarbeitet die Daten und stellt sie für IoT-Anwendungen zur Verfügung.
3. Vorteile des LoRaWAN-Protokolls
1. Erweiterte Reichweite
Dank der Modulationsprinzipien und der Anpassung der Spreizungsfaktoren ermöglicht die LoRa-Technologie eine Kommunikation über mehrere Kilometer und ist damit das ideale Protokoll für Anwendungen, die eine große Reichweite erfordern.
2. Niedriger Stromverbrauch
LoRaWAN-Geräte sind so konzipiert, dass sie mit minimalem Stromverbrauch arbeiten und so die Batterielebensdauer der Sensoren verlängern.
3. Skalierbarkeit
Ein LoRaWAN-Netz kann Tausende von Sensoren unterstützen und eignet sich daher perfekt für groß angelegte Einsätze.
4. Betriebsmodi
Das LoRaWAN-Protokoll bietet drei Betriebsmodi: Klasse A, Klasse B und Klasse C. Jeder Modus bietet einen Kompromiss zwischen Stromverbrauch und Reaktionsfähigkeit des Netzwerks.
Weitere Informationen auf der Website des Things Network (TTN)
5. Sicherheit
Das LoRaWAN-Protokoll integriert Verschlüsselungsmechanismen (AES128), um die Vertraulichkeit der Informationen und die Authentifizierung der Knoten zu gewährleisten. Während des Starts versucht der Knoten automatisch, eine Verbindung herzustellen, indem er über das Gateway eine "Join"-Anforderung an den LoRaWAN-Server sendet. Wenn der Server die Anfrage annimmt, werden zwei Sitzungsschlüssel, NwkSKey und AppSKey genannt, aus einem "gemeinsamen Geheimnis" generiert. Dieses " gemeinsame Geheimnis ", genannt AppKey, wird sowohl auf dem Knoten (permanent im Code) als auch auf dem Gateway gespeichert. Dieser Vorgang wird als "Over the Air Activation" (OTAA) bezeichnet.
