LoRaWAN介绍7 入网“生命在他里头这生命就是人的光。光照在黑暗里黑暗却不接受光。”--《新约·约翰福音》End Node要加入LoRaWAN网络首先需要赋值和激活。一般说来有2种方法完成入网ABPActivation by Personalization个性化激活和OTAAOver-the-Air Activation空中激活。1 ABPABP是一种简单的入网机制它有 3 个好处节省 LoRa 带宽更好的节能可定制 LoRa 专网。它的核心原理是LoRaWANServer和End Nodes双方都保存相同的3个参数DevAddr、NwkSKey和AppSKey。我们一起看一个实例如何基于锐米 LoRaWAN 节点和 loraserver 实现 ABP 入网。为了简化入网过程锐米 LoRaWAN 模块出厂默认DevAddr(本例为 0E270030) 是DevEUI(本例为363437470E270030) 的后 4 字节 NwkSKey和AppSKey为 00 11 22 .... FFDevAddr0e 27 00 30NwkSKey00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 aa bb cc dd ee ffAppSKey00 11 22 33 44 55 66 77 88 99 aa bb cc dd ee ff为了增强安全性用户可以自行设置NwkSKey和AppSKey只要保证 LoRa Server 和模块一致。如果修改了这 3 个值可以通过指令读取读取软件为《锐米 LoRaWAN 模块评估软件》 锐米 LoRaWAN 模组 - 长沙市锐米通信科技有限公司注册节点的DevAddr NwkSKey AppSKey到 loraserver2 OTAAOTAA是一种安全系数很高的入网机制当然它的代价是较复杂。借用大师Eric经典书籍《The Art of Unix Programming》的作者的一句话数据结构压倒一切它是编程的核心。我们列出了OTAA的数据流如果有耐心看懂下图您也就掌握了OTAA的入网原理。一个重要的数据AppKey它是root key被Server和End Node共享使用。首先一个End Node需要配置AppEUI和DevEUI并且取LoRa芯片的RSSI随机值得到DevNonce。将这3个参数组织成Join Request数据帧发送给LoRaWAN Server。Server接收到Join Request后分配DevAddr连同AppNonce和NetID组织成JoinAccept数据帧回应给EndNode。End Node接收Join Accept后提取DevAddr结合4个参数AppKey、AppNonce、NetID和DevNonce使用aes128_encrypt()生成2个密钥NekSKey和AppSKey。您会发现无论是ABP还是OTAA最终End Node都会得到3个参数DevAdd、NwkSKey和AppSKey。这是 otaa JoinRequest 报文实例dev_eui:8960490305310851dev_nonce:49290join_eui:00112233445566773 重传的限制一些外部事件的发生如断电、信号拥塞、网络断供…一旦恢复很可能会有大量100的End Node同时申请入网。为了防止这些广播的Join Request拥塞整个网络End Node需要实现“伪随机”离散入网并且限制发送时间。“伪随机”可以将DevAddr代入随机函数生成入网时间这样有效降低End Node同时入网的概率。一个End Node发送Join Request的时间不但要遵守duty cycle的法规还必须遵循如下的限制时间以防止过多的入网报文干扰网络正常运行。4 保存契约一个End Node至少有2方面的属性无线参数频段范围、最大发射功率、RxDelay1和RxDelay2时长应用类别警报器、能源表计、资产跟踪、监测、网络控制等这些称之为契约需要存储在Server中ASApplication Server和NCNetworkController需要使用它们以便提供更好的网络服务。5 感知地区LoRaWAN是工作在ISM免费频段然而每个地区和国家的ISM频段是不一样的即使是相同的频段网关也可以使用多个信道比如中国470~510MHz的频域划分了96个上行和48个下行信道。一个End Node在发起入网前需要确认自己所有的区域和可以使用的信道这需要采用如下的方法如果End Node安装了GPS它可以得知自身所有的区域和信道范围End Node可以搜索beacon网关每128秒发送一旦接收成功它将得知区域和信道范围End Node可以搜索beacon一旦接收成功且beacon包括GPS信息它将得知区域和信道范围End Node可以搜索beacon一旦接收到入网频段列表它将得知区域和信道范围。下载经典的LoRaWAN资料请链接LoRaWAN - 长沙市锐米通信科技有限公司欢迎加入“LoRaWAN论坛”http://lora.timeddd.com/forum.php