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物联网协议深度解析:深入理解LoRaWAN和Sigfox
〖壹〗、 LoRaWAN是低功耗广域网技术，基于LoRa调制，具备长距离通信及低电量消耗特点，适用于传感器网络等无需高频数据传输场景。技术架构 LoRaWAN架构分为终端节点、网关和网络服务器三层，星状拓扑设计支持数以万计终端节点的处理。关键特性 支持单播、组播和广播三种通信类型，提供不同可靠性的数据传输策略。
〖贰〗、 Sigfox技术是一种专为物联网设计的低功耗通信技术。它利用类似于LTE但更为节能的无线通信方式，具有以下特点：强调实时性和低能耗：适用于需要高效、低延迟连接的领域，如传感器网络、远程医疗和智能家居。
〖叁〗、 LoRa、SigFox因为出现的时间较早，且较基于授权频谱的LPWA技术更为成熟，也可以规模商用，能够满足当时部分用户的需要，因此获得了运营商的选取 。在市场上，基于非授权频谱的LPWA技术，主要是LoRa、SigFox为主。
什么是lora网关
Lora网关是一种用于LoRaWAN物联网通信网络的设备。以下是 LoRa网关的具体定义 LoRa网关是LoRaWAN网络的核心组成部分之一。LoRaWAN是一种低功耗广域网技术，适用于各种物联网应用场景，如智能城市、工业自动化、智能农业等。
LoRa网关是专为长距离、低功耗无线通信设计的关键设备，特别是在物联网（IoT）应用中发挥着重要作用。根据多年研发经验，以下是选取 LoRa网关时的关键要素，这些因素将直接影响网络的性能和可靠性：首先，关注网关的Web配置界面。
LoRa网关就是连接LoRa设备和互联网的桥梁。四信LoRa网关 F8916-L兼容三大运营蜂窝网络，LoRa网络，WIFI网络。并可实现LoRa转WiFi，LoRa转2G/3G/4G网络和TCP/IP协议。
LoRa网关是一种物联网（IoT）无线数据终端，用于在物联网中连接物理设备和互联网。其使用低功率广域网（LPWAN）协议LoRa来将数据从无线传感器设备传输到云端服务器，以进行数据分析和处理，普遍应用于智能城市、智能家居、工业控制和环境监测等领域。
LORA技术，全称为低功耗广域网，专为物联网设计，注重的是长距离、低功耗的数据传输。它的优势在于抗干扰能力强，传输范围广，非常适合在智慧城市、智能家居和工业自动化等场景中使用，以支持大规模的设备通信和数据传输。
LoRa网关概述：依据用户反馈，本文意在帮助用户说明LoRa网关的介绍及特点，以及应用，LoRa是一种低功耗的广域网通讯技术， LoRa网关 的出现完成了物联网技术中长距离和低功耗的要求，因而LoRa技术被广泛运用到各种各样行业之中。
LoRa室外全双工LoRaWAN网关的性能特点介绍
〖壹〗、 芮捷科技的GL600/GL601系列室外全双工LoRaWAN网关，凭借Cortex-A7和SX1302芯片的强大性能，提供了远距离、低功耗的通信能力。SX1302升级版支持SF5和SF6，提升了传输速度，同时显著降低了射频能耗。每个网关有唯一的64位标识号，便于管理和定位。
〖贰〗、 在LoRaWAN模式下，网关支持修改网关EUI，射频配置提供多种频段选取 ，通信配置只需配置网络服务器地址。此外，网关具备软件更新功能，支持页面更新应用程序，确保系统能够适应最新需求和标准。芮捷的网关适用于全球各种LoRa相关应用，支持LoRa透传和LoRaWAN标准协议，满足不同物联网场景的需求。
〖叁〗、 LoRaWAN模式下，网关支持修改网关EUI，射频配置支持选取 多种频段配置文件，通信配置只需配置LoRaWAN网络服务器地址。网关支持软件更新，更新应用程序需联系供应商提供升级包。芮捷网关适用于全球各种LoRa相关应用，提供技术支持和交流平台。
〖肆〗、 LoRaWAN技术利用扩频调制技术，能够解调低于20 dB的噪声，从而提供了高灵敏度的网络连接，保证了网络的可靠性，同时也提高了网络效率并减少了干扰的影响。相较于网状网络的拓扑结构，LoRaWAN采用星形拓扑，这不仅消除了同步开销和跳数的问题，还进一步降低了功耗，使得多个应用程序可以在网络上并行运行。
〖伍〗、 大大的改善了接收的灵敏度，降低了功耗。高达157db的链路预算使其通信距离可达15公里(与环境有关)。其接收电流仅10mA，睡眠电流200nA，这大大延迟了电池的使用寿命。基于该技术的网关/集中器支持多信道多数据速率的并行处理，系统容量大。
〖陆〗、 LoRa模块的技术特点主要包括以下几点：低功耗广域物联技术：LoRa是一种专用于远距离低功耗的无线通信技术，易于建设和部署，非常适用于构建低功耗广域物联网。改善了接收灵敏度，降低了功耗：通过优化的调制方式，LoRa模块显著提高了接收灵敏度，从而在保证通信质量的同时，进一步降低了功耗。
LoRaWAN网关搭建
搭建LoRaWAN网关的方案使用南京仁珏的LoRaWAN网关开发组件M-GW1302S-EV。该组件以树莓派的CM3+作为主要处理器，搭载南京仁珏自研的M-GW1302S射频模块，集成GPS、RJ45和4G模块，方便软件开发。M-GW1302S-EV的接口包括GPS、RJ45和4G模块等，与CM3+的SPI0接口相连接。
搭建ChirpStack服务器是构建LoRaWAN网络的关键步骤。ChirpStack是一款开源的LoRaWAN服务器，支持多种协议栈和网关设备，其架构清晰、模块化，易于根据实际需求进行灵活配置和扩展。在本次实例中，我们将使用全双工LoRaWAN网关E870-L470LG11和soc无线模块测试套件E78-400TBL-02来演示如何配置LoRaWan网络通讯。
使用浏览器进入19161地址进行网关配置，输入默认密码root。在网关管理页面，进入LoRaWAN网络设置的网关设置部分。输入在服务器配置中设置的Gateway ID和ChirpStack服务器地址（191619）。完成配置并应用后，等待提示配置已应用。
LoRaWAN设备接入Chirpstack的步骤如下：登录Chirpstack服务器：通过域名ns.rejeee.com和端口号80登录Chirpstack服务器。获取测试账户用于后续的实践操作。添加网关信息：在平台中，导航至Tenant Gateways。点击右上方的Add gateway，填写网关名称和网关EUI。网关侧需配置Chirpstack服务器地址以及对应区域的端口。
LoRaWAN设备接入Chirpstack的步骤详解要将LoRaWAN设备接入Chirpstack开源NS服务器，首先，你可以通过测试服务器 ns.rejeee.com (端口80) 获取测试账户。
LoRaWAN网关如何接入ChirpStack服务器?
〖壹〗、 LoRaWAN设备接入Chirpstack的步骤如下：登录Chirpstack服务器：通过域名ns.rejeee.com和端口号80登录Chirpstack服务器。获取测试账户用于后续的实践操作。添加网关信息：在平台中，导航至Tenant Gateways。点击右上方的Add gateway，填写网关名称和网关EUI。网关侧需配置Chirpstack服务器地址以及对应区域的端口。
〖贰〗、 使用浏览器进入19161地址进行网关配置，输入默认密码root。在网关管理页面，进入LoRaWAN网络设置的网关设置部分。输入在服务器配置中设置的Gateway ID和ChirpStack服务器地址（191619）。完成配置并应用后，等待提示配置已应用。
〖叁〗、 LoRaWAN设备接入Chirpstack的步骤详解要将LoRaWAN设备接入Chirpstack开源NS服务器，首先，你可以通过测试服务器 ns.rejeee.com (端口80) 获取测试账户。
〖肆〗、 部署ChirpStack：最后，我们从Github仓库克隆ChirpStack的Docker Compose配置文件。使用Docker Compose启动服务，并查看容器运行状态。登录ChirpStack服务器后，可以访问其仪表盘页面，进行网关接入等配置。为了确保网络安全性，我们还需要配置SSH服务以允许root用户通过SSH登录。
〖伍〗、 Packet Forwarder作为数据传输的中继，是基于开源技术的，它将网关与ChirpStack服务器紧密连接起来，负责LoRaWAN数据包的高效转发。Gateway Bridge则提供多种协议接口，如UDP和MQTT，以实现网关与Packet Forwarder之间的无缝对接，确保网关通信的灵活性和可扩展性。
〖陆〗、 Pi OS提供的gpio操作工具替代，确保了启动gwstart.sh脚本的正确执行。配置global.json文件，修改server_address为自建服务器地址，完成基本配置。接入Chirpstack服务器，通过浏览器登录后台，选取 Gateways选项，添加网关的gateway_ID，完成服务器接入。至此，LoRaWAN网关的构建和服务器接入流程全部完成。
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