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物联网网关如何工作？一个简单的物联网网关执行与Wi-Fi路由器类似的职责。网关从物联网系统接收Wi-Fi连接，然后将数据从物联网设备路由到云端。然而，物联网网关通常要复杂得多。物联网设备使用各种不同协议的事实导致物联网网关通常比Wi-Fi路由器更复杂。这些协议包括低功耗蓝牙、BACnet、Zigbee和Z-Wave。因此，为了支持企业中的所有物联网设备，物联网网关可能需要处理各种协议。物联网设备使用各种不同协议的事实导致网关通常比Wi-Fi路由器更复杂除了支持这些协议外，网关还必须能够将各种形式的IoT流量路由到正确的位置。虽然来自建筑安全传感器的数据可能需要传输到运行基于云的安全接口的SaaS提供商，但来自一组工业传感器的数据可能需要传输到云中的数据库。物联网网关可能需要在互联网中断的情况下本地缓存数据，或者如果网关被淹没的数据超出了它的处理能力，这也是它们可能比Wi-Fi路由器更复杂的另一个原因。物联网网关经常提供故障转移集群或横向扩展能力以处理不断增长的工作负载。当然，要连接不同厂家的LoRa设备，甚至国际化，那就需要遵循LoRaWAN协议。南京红外网关

LoRaWAN网关与TTN服务器之间的协议通讯步骤：LoRaWAN（低功耗广域网络）是一种无线通信协议，用于连接物联网设备到网络服务器。TTN（TheThingsNetwork）是一个基于LoRaWAN协议的开放式、分布式网络服务器。当设备通过LoRaWAN协议与TTN网络进行通信时，它们之间会遵循以下协议和交互流程：1.Activation（***）：在设备连接到TTN网络之前，它需要完成***过程。LoRaWAN提供了两种***方式：ABP（ActivationByPersonalization）和OTAA（OverTheAirActivation）。ABP***方式需要在设备和网络服务器之间预先共享的密钥，而OTAA***方式通过动态的设备和网络服务器之间的交互来完成***过程。2.JoinRequest（加入请求）：在OTAA***方式下，设备会发送JoinRequest消息到TTN网络服务器以请求加入。该消息包括设备的***标识符（DevEUI）、应用标识符（AppEUI）和设备秘钥（AppKey）等信息。3.JoinAccept（加入确认）：TTN网络服务器接收到设备的JoinRequest消息后，会发送JoinAccept消息作为确认回复。JoinAccept消息中包含设备的网络会话密钥（NwkSKey）和应用会话密钥（AppSKey）等信息。南京大鹏环境网关工厂当LoRa终端的发包频率和发包字节上升，该终端占据信道收发的时间也就增加，就占用更多的信道资源了。

根据应用场景选择LoRa工作模式。不需要实时控制终端设备的，选择Class-A。省电，一节电池能用几年。例如智能水表、气表、智能井盖、智能垃圾箱等需要实时控制终端设备的，且延迟几十秒也无所谓的，选择Class-B。省电和控制取个均衡。一节电池也能用半年。例如路灯控制、牛羊定位器、农林大棚控制等。需要实时控制终端设备，且对延迟要求比较高的，选择Class-C，老老实实接电源吧。话说这种情况也不是LoRa的主打应用场景，用的很少。

LoRaWAN有多安全？LoRaWAN有一个用于网络的安全层和一个用于应用程序的安全层。应用层安全保证网络运营商无权访问**终用户的应用数据，而网络安全保证网络中的每个节点都是合法的。因此，LoRaWAN标准提供了两个加密层：1.终端设备和网络服务器交换一个128位的网络会话密钥。2.在应用程序级别，一个***的128位应用程序会话密钥(AppSKey)是端到端共享的。数据由节点加密，然后通过LoRaWAN协议再次加密，然后传输到LoRa网关。网关通过标准IP网络将数据传输到网络服务器。网络服务器使用网络会话密钥(NwkSkey)***LoRaWAN数据。然后它将数据发送到应用程序服务器，应用程序服务器使用应用程序会话密钥来***数据（AppSKey）。然后将加密添加到LoRaWAN通信协议中。然而，LoRa传输是基本的无线电波通信，无法自行加密。如果LoRaWAN设备通过无线***或OTAA连接到网络，则设备和网络之间会交换一个128位的AppKey。AppKey用于在设备发送加入请求时构造消息完整性代码（MIC），然后服务器将MIC与AppKey进行比较。如果检查成功，服务器会生成两个新的128位密钥：应用会话密钥（AppSkey）和网络会话密钥（NetSkey）（NwkSkey）。一个完全符合LoRaWAN标准的通讯网关可以接入5到10公里内上万个无线传感器节点。

LoRaWAN网关单网关能容纳的节点的数量对于有8个信道的网关来说，在没有LBT(发包前***信道)的前提下，具体的计算公式为：信道容量（即节点数量）S=8T/2et0。其中，8**8个信道，T**发送间隔，跟封包长度、速率有关系，1/2e是基本Aloha算法最大吞吐量，e是常数，等于2.718，t0**单包的ToA（TimeonAir）。在10字节负载的前提下，速率与单包的空中飞行时间ToA的对应关系如表1所示。表110字节负载下的速率与单包的ToA对应关系举一个例子，假如使用SX1301芯片，在没有LBT(发包前***信道)的情况下，并且平均每个包空中飞行时间t0=100ms（因此t0=0.1s），平均每个包一分钟发一次（因此T=60s），那么可以容纳多少这样的平均节点呢？S=8*60/(2*2.718*0.1)=883，因此，可以容纳883个节点。而且，采用不同算法，也会导致最大吞吐量的变化，从而引起理论容量的变化。比如，如果前提条件修改成每个节点都带有LBT功能，采用时隙Aloha算法而不是之前的基本Aloha算法来评估，则由于算法不同，导致最大吞吐量不同，此时最大吞吐量是1/e，因此信道容量（即节点数量）S=8T/et0，从而，则理论容量增加一倍，即883*2=1766个节点。LoRa网关支持免授权频段EU433、CN470、EU868、US915。南京红外网关集成商

单个LoRa终端占用的信道资源与终端占用信道的时间一致。南京红外网关

首先来了解下SX1278芯片方案的网关，SX1278芯片设计之初主要是节点芯片，并不提供网关的方案。所以目前市场上SX1278方案的网关在接入时需要比较苛刻的匹配性要求，在扩频因子、码率、带宽、频率均一致的情况下才可实现数据的上传下达。采用SX1278方案的网关，即使是多通道，也**是频率或者是其中一个参数不同。这就要求在节点方面，做调频也**能按网关的可接入能力来设计。并且SX1278芯片方案收发均采用同一模块，收发只能半双工工作。基于SX1278的LoRa网关，只能“串行”接收8个节点的数据包，网关的吞吐率极为有限。但SX1278芯片方案的网关主要是成本低廉，目前市场上已经有公司做到500以下。而SX1302芯片方案的网关是SEMTECH公司专门针对物联网推出的网关解决方案。SX1302芯片可提供8路不同频段（200K频宽的频分）同时接入、16组缓存以及1路发送、1路FSK发送，同时SX1302芯片对扩频因子没有特殊要求，节点模块7-12的扩频因子均可实现数据接收，同时SX1302收发分离基本可以实现数据的全双工收发。故SX1302方案对节点接入数量、数据实时性等方面相对于SX1278方案是指数级的提升。所以如果要选购LoRaWAN网关，一定要选用SX1301芯片方案的网关。南京红外网关