LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) est un protocole de communication sans fil longue portée à faible consommation conçu pour les appareils IoT. Une passerelle LoRaWAN est un composant clé qui connecte les appareils IoT tels que les capteurs et les nœuds aux serveurs de réseau. Il reçoit le signal LoRaWAN de l'appareil et le transmet au serveur de réseau, et est également responsable de l'envoi d'instructions ou de données du serveur de réseau à l'appareil.

Protocole entre Lorawan Gateway et ChirpStack

Le protocole de communication entre la passerelle LoRaWAN et le serveur ChirpStack (anciennement connu sous le nom de LoRaServer) est basé sur l'implémentation du serveur réseau et les spécifications d'interface de ChirpStack. ChirpStack est un serveur de réseau LoRaWAN open source pour la gestion et le traitement des appareils et des données LoRaWAN.

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Dans le réseau LoRaWAN, le protocole de communication entre la passerelle et le serveur ChirpStack comprend généralement les aspects suivants

1. Protocole de transfert de paquets

○ La passerelle LoRaWAN utilise le protocole Packet Forwarder pour communiquer avec le serveur ChirpStack.
○ Packet Forwarder est un logiciel open source chargé de transférer les paquets LoRaWAN entre la passerelle et le serveur réseau.
○ La passerelle envoie le paquet de données LoRaWAN reçu au serveur ChirpStack via le Packet Forwarder et reçoit les données de liaison descendante envoyées par le serveur ChirpStack.

2. Accord Gateway Bridge

   Le serveur ChirpStack fournit le composant Gateway Bridge pour communiquer avec la passerelle.
○ Gateway Bridge implémente l'interface de communication avec Packet Forwarder et fournit une interface interactive avec le serveur ChirpStack.
○ Gateway Bridge peut utiliser différents protocoles, tels que UDP, MQTT, etc., pour communiquer avec Packet Forwarder.

3. Protocole LoRaWAN 

L'échange de données entre la passerelle et le serveur ChirpStack suit la spécification du protocole LoRaWAN.
La passerelle transmet le paquet de données de liaison montante reçu du dispositif terminal au serveur ChirpStack et transmet le paquet de données de liaison descendante envoyé par le serveur ChirpStack au dispositif terminal. Le format et le traitement des paquets de données suivent les règles définies par le protocole LoRaWAN.

Il convient de noter que le serveur ChirpStack offre des options de configuration flexibles et que différents protocoles et interfaces de communication peuvent être sélectionnés en fonction de besoins spécifiques. Par conséquent, les protocoles de communication spécifiques et les détails de l'interface peuvent varier en fonction de la configuration et du déploiement des serveurs ChirpStack. Dans l'application réelle, vous devez vous référer aux documents et spécifications du serveur ChirpStack pour comprendre les exigences exactes du protocole et de l'interface.

Pour résumer, le protocole de communication entre la passerelle LoRaWAN et le serveur ChirpStack implique le protocole Packet Forwarder, le protocole Gateway Bridge et le protocole LoRaWAN. Packet Forwarder est chargé de transmettre les paquets de données LoRaWAN entre la passerelle et le serveur, Gateway Bridge fournit une interface de communication avec la passerelle et le protocole LoRaWAN définit le format et les règles de traitement des paquets de données. La sélection spécifique du protocole et de l'interface doit être déterminée en fonction de la configuration et des exigences du serveur ChirpStack.

Protocole entre la passerelle Lorawan et le serveur TTN

Étapes de communication
LoRaWAN (Low Power Wide Area Network) est un protocole de communication sans fil utilisé pour connecter des appareils IoT à des serveurs de réseau. TTN (The Things Network) est un serveur de réseau ouvert et distribué basé sur le protocole LoRaWAN. Lorsque l'appareil communique avec le réseau TTN via le protocole LoRaWAN, le protocole et le processus d'interaction suivants seront suivis entre eux :

1. Activation : avant qu'un appareil puisse se connecter au réseau TTN, il doit terminer le processus d'activation. LoRaWAN propose deux méthodes d'activation :
ABP (Activation par personnalisation) et OTAA (Over The Air Activation). La méthode d'activation ABP nécessite une clé pré-partagée entre l'appareil et le serveur de réseau, tandis que la méthode d'activation OTAA complète le processus d'activation par une interaction dynamique entre l'appareil et le serveur de réseau.

2. Requête d'adhésion (Join Request) : en mode d'activation OTAA, l'appareil enverra un message de demande d'adhésion au serveur du réseau TTN pour demander à rejoindre

entrer. Le message comprend des informations telles que l'identifiant unique de l'appareil (DevEUI), l'identifiant de l'application (AppEUI) et la clé de l'appareil (AppKey).

3. Join Accept (Join Confirmation): Après avoir reçu le message Join Request de l'appareil, le serveur du réseau TTN enverra un message Join Accept comme confirmation.

Accusez réception de la réponse. Le message Join Accept contient des informations telles que la clé de session réseau de l'appareil (NwkSKey) et la clé de session d'application (AppSKey).

4. Communication de données (communication de données) : une fois que l'appareil a réussi à rejoindre le réseau TTN, il peut envoyer des données au service réseau via la liaison montante.
serveur, et peut également recevoir des données d'un serveur Web via la liaison descendante. La communication de données utilise le protocole de couche MAC défini dans LoRaWAN, à travers les données

Les messages et les accusés de réception interagissent. Les messages de données peuvent contenir des données de capteur, des instructions de contrôle, etc. de l'appareil.

5. Sécurité (Sécurité) : Le protocole LoRaWAN fournit un mécanisme de protection de la sécurité, y compris la vérification de l'intégrité des messages, le chiffrement des messages et l'authentification des appareils.
Les communications entre l'appareil et le serveur Web sont protégées à l'aide de clés de cryptage pour garantir la confidentialité et l'intégrité des données.

En résumé, le protocole entre LoRaWAN et TTN implique des aspects tels que l'activation de l'appareil, la demande et la confirmation d'adhésion, la communication des données et la sécurité. Grâce à ces protocoles et interactions, les appareils LoRaWAN peuvent communiquer de manière fiable avec les serveurs du réseau TTN et réaliser la connexion et l'échange de données des applications IoT.

matériel et logiciel

Le protocole entre la passerelle LoRaWAN et TTN (The Things Network) implique deux aspects principaux : la communication de la couche physique et la communication de la couche de protocole.

1. Communication de la couche physique
Communication par modem LoRa : la passerelle LoRaWAN utilise un modem LoRa pour communiquer avec les périphériques finaux. Un modem LoRa transmet des données sur un canal sans fil en utilisant la technologie de modulation LoRa.
 
Sélection des canaux entre les passerelles et les terminaux : les passerelles LoRaWAN et les terminaux doivent négocier et sélectionner les canaux de communication pour s'assurer qu'ils sont dans le même
communiquer sur la fréquence.

2. Communication de couche de protocole :
Recevoir les données du terminal : la passerelle LoRaWAN reçoit les paquets de données LoRaWAN du terminal via le modem LoRa.

Analyse et transfert de données : la passerelle utilise le protocole LoRaWAN pour analyser les paquets de données reçus, extraire les informations valides (telles que DevEUI, AppEUI, AppKey, etc.) et les transmettre au serveur TTN.
 
Communication entre la passerelle et le serveur TTN : la passerelle utilise le protocole défini par TTN pour communiquer avec le serveur TTN, y compris la transmission de paquets de données, l'envoi d'informations sur l'appareil et la réception de données de liaison descendante.
  Transmission de paquets de données : la passerelle transmet les paquets de données du terminal reçus au serveur TTN pour un traitement et une application ultérieurs.

Il convient de noter que le protocole de communication entre la passerelle LoRaWAN et TTN est spécifique à la mise en œuvre du réseau TTN, car différents serveurs du réseau LoRaWAN peuvent avoir des protocoles de communication et des spécifications d'interface différents. Par conséquent, les détails spécifiques du protocole et les méthodes d'interaction peuvent varier en fonction du
Varie selon le serveur Web.

Pour résumer, le protocole entre la passerelle LoRaWAN et TTN comprend une communication de couche physique et une communication de couche protocole. La communication de la couche physique implique la sélection du modem et du canal LoRa, tandis que la communication de la couche de protocole implique la réception, l'analyse et le transfert de paquets de données, ainsi que la communication entre la passerelle et le serveur TTN.
Protocoles de communication et transmission de données.

Autres protocoles de communication courants

De plus, il existe plusieurs protocoles de communication courants comme suit :

Protocole MQTT
MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) est un protocole léger de transport de messages de publication-abonnement couramment utilisé dans les applications IoT. Dans le réseau LoRaWAN, le protocole MQTT est largement utilisé pour connecter les passerelles et les serveurs réseau. La passerelle peut publier les données de capteur reçues sur le serveur de réseau via le protocole MQTT, et le serveur de réseau peut envoyer des instructions ou des données à une passerelle spécifique via la fonction d'abonnement de MQTT.

Protocole UDP
Les passerelles LoRaWAN utilisent généralement le protocole UDP (User Datagram Protocol) pour communiquer avec les serveurs du réseau. UDP est un protocole de transport sans connexion et non fiable, adapté au scénario de transmission rapide de paquets de données. Bien que UDP ne fournisse pas le mécanisme de fiabilité et de gestion des erreurs comme TCP, dans les applications IoT, la légèreté et la rapidité des paquets de données sont plus importantes.

Protocole HTTP
Certaines passerelles LoRaWAN prennent en charge la communication avec les serveurs Web via HTTP (Hypertext Transfer Protocol). La passerelle peut envoyer des données au serveur via des requêtes HTTP POST ou GET, et recevoir des commandes ou des configurations du serveur

Protocole CoAP
CoAP (Constrained Application Protocol) est un protocole de couche application conçu pour les appareils IoT dans des environnements contraints. Il est similaire à HTTP, mais plus léger et simplifié, adapté aux appareils à faible consommation et aux communications sans fil. Certaines passerelles LoRaWAN peuvent utiliser le protocole CoAP pour communiquer avec les serveurs Web.