理解罗拉基本™Modem-E

LR1110——一个芯片有两个“味道”

罗拉边缘™LR1110默认配置收发器。核心收发器功能特性的罗拉®能力,最大限度地减少电流消耗,同时提供超长射程扩频通信和高抗干扰性。Semtech专利罗拉的调制技术,用于SX127X SX126X和LR1110设备,可以实现使用低成本的敏感性超过-148 dbm水晶和比尔的材料。灵敏度高,结合集成功率放大器+ 20 dBm,收益率业界领先的链路预算。这使它适合任何应用程序要求范围和鲁棒性。罗拉在阻塞和选择性提供了重要的优势在传统的调制技术,解决传统设计范围之间的妥协,干扰免疫和能源消耗。

收发器的固件

结束节点的体系结构设计使用一个收发器LoRaWAN®应用程序处理器主机LoRaWAN堆栈(逻辑支持LoRaWAN MAC),以及应用程序逻辑(阅读传感器,发送更新、睡觉、起床、等等)。LoRaWAN堆栈和交互LoRaWAN网络服务器,包括连接和数据传输应用程序处理器的责任。然而,同样的LR1110可以修改与罗拉基本™Modem-E固件堆栈。

罗拉基本Modem-E固件

Modem-E固件增加了很多新功能抽象收发器的操作功能。Modem-E固件允许开发者在一个高水平工作LR1110,留下LoRaWAN协议的细节和所有通信的固件。Modem-E固件使用单一API命令行使的所有交互网络。通过Modem-E接口的单个命令的例子有:加入网络,发送一个数据包并完成无线扫描。Modem-E固件也解锁大量其他自动化服务通过罗拉云™,你可以通过一个简单的利用,LR1110串行接口芯片。这允许您,作为一个结束节点开发人员,专注于关键的方面应用程序本身和分配功能的通信与罗拉LR1110基本Modem-E固件。

接下来的几个部分将回顾罗拉基础Modem-E固件的功能,也提供了一个高层次的收发器和Modem-E固件版本之间的比较。

罗拉基本Modem-E特性集

罗拉Modem-E基本功能包括:

LoRaWAN协议版本1.0.3,类,EU863 & US902区域参数
一个命令加入流程
简单的命令数据上传
完全自动化设备管理服务(通过Semtech罗拉云提供设备和应用程序服务)
- 设备配置
  - ADR概要
  - 报告时间间隔
  - 监管区域
  - 特定于应用程序的状态
  - 应用程序层时钟同步数据
- 设备状态
  - 电池电压
  - 负责柜台/电池寿命预测
  - 温度
  - 去年下行信噪比/ RSSI的力量
  - 持续时间从去年重置
  - 持续时间从去年下行
  - 固件CRC
  - 崩溃日志数据
  - 调制解调器重置计数
  - GNSS年鉴状态
  - GNSS年鉴调试反应
- 一个命令大文件传输上行
- 单命令可靠的八隅体流编码(包损失预防和恢复)
- 时钟同步
- OTA补丁更新(很快)
- FUOTA FUOTA单播,组播(很快)
一个命令GNSS扫描
一个命令被动wi - fi扫描
自动化GNSS援助,包括年鉴和时间信息(GNSS扫描时间越快)
远程复位对于媒介错误,重新键入
LBT支持LoRaWAN(仅在日本)
未来的升级LoRaWAN规范和其他新特性

比较:收发器与罗拉Modem-E基础知识

下面的图表显示了收发器之间的差异特征和罗拉基本Modem-E固件:

图2显示了主要元素在一个典型的结束节点使用收发器与使用Modem-E固件。

图2:收发器结束节点相比Modem-E结束节点

准备你的罗拉基础Modem-E LoRaWAN网络

罗拉Modem-E基本是发货从工厂配置为一个罗拉边缘收发器。收发器的功能包含所有的核心罗拉配置钥匙的功能和安全存储LoRaWAN的芯片。然而,自动利用所有的集成特性与罗拉云API,收发器必须更新罗拉基本Modem-E固件前运输产品。

升级罗拉边缘LR1110收发器
罗拉基本Modem-E

通常在终端设备升级收发机的装配过程将在设备生产线。罗拉基础Modem-E提供完整的嵌入式固件映像。从收发器模式转换LR1110 Modem-E, Modem-E固件必须加载到运行LR1110收发器,收发机的主机控制器,通过SPI接口如图3所示。LR1110引导装载程序将进一步验证固件和将允许执行。只提供的固件镜像Semtech LR1110可以运行。LR1110还将支持补丁更新,通常进行维护。

图3:项目与外部主机Modem-E固件

访问DevEUI, AppEUI和销:两个方法

罗拉基本Modem-E是专门为简单的、安全的供应。是预先配置的罗拉云设备上加入服务。要访问这个服务,供应信息必须提取直接从罗拉Modem-E基础知识。这些信息可以随时提取;然而,一个合乎逻辑的时间收集和使用配置信息可能是在(或之后)设备固件更新。基本配置信息是DevEUI(这也是ChipEUI)和销/索赔代码。AppEUI / JoinEUI也可以指定应用程序需要这个值。

第一种方法提取这些数据是通过LR1110 SPI接口使用GetChipEUIDevEUI / ChipEUI和API命令DeriveRootKeysAndGetPin销/索赔代码命令。或者,您可以使用调制解调器命令(一旦罗拉基本Modem-E固件加载)和提取数据通过调制解调器接口使用GetChipEui和GetPin命令分别DevEUI和销/索赔代码。

无论你用哪种方法提取DevEUI / ChipEUI和销/索赔代码,您将需要这些数据来提供设备通过罗拉云设备加入服务。

罗拉基本Modem-E部署

发展的主要激励因素LR1110是简化和安全的罗拉设备的配置过程。端到端安全性建立LoRaWAN规范时,如何处理设备安全密钥可以混乱和不安全。直接通过建设行业领先的安全芯片,键用于保护设备的身份LoRaWAN网络和交通发送设备从未接触以外的安全的网络系统。因此,没有必要文件、数据库、打印输出或其他不那么健壮的分发密钥的方法。访问配置信息直接通过罗拉基本Modem-E接口,然后用来提供设备通过罗拉云设备加入服务。一旦设备声称通过罗拉云设备加入服务,网络将认证设备,使LoRaWAN流量流向指定LoRaWAN网络服务器安全。

所涉及的步骤部署一个结束节点与罗拉基本Modem-E固件是:

创建一个罗拉云门户账户
在您的帐户创建一个应用程序ID
要求设备使用DevEUI和索赔/销代码
选择一个LoRaWAN网络服务器为您的应用程序和设备

新LR1110芯片组的关键特性之一就是LoRaWAN的密钥安全嵌入式设备上的和永远不会暴露在制造业和部署过程。

映射的目的网络服务器应用程序ID,这样特定的参数可以设置为处理数据操作与网络服务器。两个常见的设置是为每个应用程序定义网络服务器和wrapkey。的网络服务器LoRaWAN网络服务器的标识符,将与该应用程序所有者相关配置。的wrapkey是一种特定令牌用于加密的AppSKey LoRaWAN会话。(未加密AppSKey用于加密LoRaWAN LoRaWAN的设备和应用程序服务器之间的负载数据)。的wrapkey可以为空,表示AppSKey将从LoRaWAN未经加密的网络服务器到应用程序服务器。有关使用AppSKey看到的更多信息罗拉云设备加入文档。

一旦网络服务器配置为您的应用程序ID在罗拉云服务器设备,该设备可以执行连接过程。看到连接请求的网络服务器从声称设备将其转发到罗拉云设备加入服务。反过来,设备加入服务将为设备安全地访问根键,处理他们的硬件安全模块(HSM)[1]获得会话密钥并返回它们,一起加入反应,到网络服务器。如果一个wrapkey被定义为应用程序与网络服务器,AppSKey返回加密。否则,AppSKey将纯文本。网络服务器将连接到设备发送响应。消息发送一次数据从设备到网络服务器连接只有在接收到响应后,加入将完成,设备配置网络服务器的操作。图4说明了设备加入过程:

图4:设备连接的过程

罗拉Modem-E基本操作

罗拉Modem-E基本设计与集成罗拉云服务。罗拉云服务提供一个基于云计算的接口,用于自动化和简化可用的一些最有用的任务设备,罗拉。到目前为止,我们已经讨论了罗拉云设备加入服务。还有两个罗拉云服务:罗拉云设备和应用程序服务和罗拉云地理定位服务。

罗拉云设备和应用程序服务

这些服务包括以下功能:

定期交流信息消息,如:
- 系统状态、固件版本
- 电压,温度
- 下行信号质量bet188软件下载
- 正常运行时间,时间自去年下行
- 设备行,加入行
- 特定于应用程序的状态字节
触发客户端发起的管理命令,如:
- 静音,再次加入
- 软复位,工厂复位
- 检索崩溃日志
- 改变区域
- 设置ADR概要
- 改变报告间隔周期信息的消息
运行先进的应用层协议,解决常见LoRaWAN用例,例如:
- 可靠的八隅体流编码(玫瑰)
- 大文件上传网络
- 应用程序层时钟同步(ALCSYNC)

设备和应用服务的目标是将所有管理大型组织的最重要的特征的物联网设备到一个单独的服务。提供一个接口等功能监测电池寿命和管理固件,极大地简化了成千上万的操作一个网络上的设备。此功能允许开发人员和系统集成商关注他们的应用程序的真正价值,而无需首先开发所需的支持功能,如能够从设备传输大文件的网络为某些客户可能是必要的。

设备和应用程序服务是完全兼容罗拉Modem-E基本功能。这意味着罗拉基本Modem-E可以利用这些功能而不需要重新开发应用程序代码在设备上或网络访问此套件的功能。

图5显示了数据流从一个罗拉基本Modem-E LoRaWAN网络服务器设备。网络服务器将所有流量转发到应用程序提供者。一些交通有着特殊的应用程序端口号(199),这是路由到设备和应用程序服务。常规交通不通过199端口传递给应用程序逻辑没有修改。

图5:从罗拉Modem-E基础设备和应用程序服务

所有者和令牌

为了使用设备和应用程序服务对于一个给定的罗拉Modem-E基础设备,您必须创建一个应用程序所有者,然后创建一个令牌传输数据的设备和应用程序服务。

创建一个应用程序所有者可以使用设备和应用程序服务,首先登录到你的罗拉云账户(https://www.loracloud.com)和选择罗拉云设备和应用程序服务。从设备和应用服务的着陆页,选择管理的主人。在管理的主人页,您将创建一个所有者或所有者,然后设置当前活动的主人。

添加设备

设备管理通过设备和应用服务的API或直接从罗拉云设备和应用程序服务门户网站。的管理设备链接是用来为特定的应用程序所有者添加设备。添加一个设备所需的信息的列表是DevEUI管理设备。设备可以一次添加或散装可以添加通过提交的设备列表。

路由数据

创建令牌后,它将用于API为数据传输设备和应用服务的服务。当你看到199端口,发送令牌设备和应用程序服务。

设备和应用程序服务API被实现为一个HTTP RESTful接口支持GET、PUT、POST和DELETE。大多数报告将返回当前状态。有些输入设备和应用程序服务需要多个上传之前返回一个完整的结果,例如,大文件上传。的情况下,多个上传是必要的,一个简单的“UPLINK_RESPONSE”返回任何数据。为进一步的细节,请参阅罗拉云设备和应用程序服务文档。

罗拉云地理定位服务

地理位置的罗拉Modem-E内置的基本特性。此信息可以发送到罗拉云地理定位API的估计位置的装置。当网关接收到一个数据包通过罗拉Modem-E基础设备,他们还生成元数据,如收到信号强度,信噪比,到达时间(TOA)或到达时差(辐射源脉冲)。当这个元数据网关是组装到一个合适的查询和传输通过罗拉云地理定位API,该服务能够计算设备的位置。

类型的服务

有三个定位技术:罗拉,wi - fi和GNSS。罗拉方法使用信号强度、信号时间和其他元数据从设备信号来计算一个位置。同样,wi - fi方法使用wi - fi接入点的信号强度范围内设备的评估设备的位置。最后,罗拉基本Modem-E可以从多个GNSS卫星测量计时信息来源估计基于这些信号设备的位置。

订阅级别和令牌

有不同的订阅级别罗拉云地理定位服务。订阅最适合您的需求取决于每月交通水平,将使用一个给定的应用程序。例如,不管订阅级别,每个帐户会有两个默认的令牌,主要和次要的。结合交通与两个令牌将积累有关。累积总数将计入月度总。自由的层,可以计算每个月1000个地点。如果你需要计算一个月超过1000个地点,支付计划。付费的订阅级别从计算成千上万的位置到数百万。登录到罗拉云门户和看到管理订阅页罗拉云地理位置定价计划的更多信息。

得到定位结果

使用罗拉云地理定位API,您将需要为罗拉信号扫描信息,所提供的wi - fi扫描或GNSS测量,罗拉Modem-E基础知识。罗拉信号和无线网络扫描结果将传递给API的主要或次要的令牌v2 API。罗拉的信号,这可能包括RSSI和信噪比信息以及目标辐射源信息。如果目标辐射源信息加密的来源是传递给API来处理,它必须解密之前发送到地理定位API。

GNSS测量通过地理定位API v3接口地理定位服务。地理定位服务将过程传递给API的测量位置。GNSS性能可以提高计时精度和卫星历书GNSS援助。这个GNSS援助信息可以通过罗拉云设备和应用程序提供服务。

GNSS协助年鉴数据

GNSS经营利用测距测量从卫星到接收机(在这种情况下罗拉基本Modem-E设备)。采集的信号可以提高通过提供信息GNSS卫星和当前当地条件。罗拉云设备和应用程序服务允许时间信息提供给罗拉基本Modem-E通过时钟同步协议。另外,有两个支持水平的年鉴援助提供GNSS卫星预测。两个日历是完整的年鉴,(即“高效”。年鉴、紧凑)。完整的年鉴是它声称它包含的全部石板年鉴数据。的非常高效。低版本优化通信带宽。随着时间的推移,真正的卫星位置偏离固定年鉴参数,无论您使用的是年鉴。这意味着必须定期更新年鉴。设备和应用程序服务是为了让这些定期更新。

结论:罗拉Modem-E基本的价值

罗拉Modem-E基本是一种新的操作模式使用仅使用和管理的新一代网络体系结构物联网产品。它无缝地集成设备供应、管理、操作和定位成一个单一的api支持罗拉Modem-E基础设备。合并后的功能不仅使集成到您的终端设备简单,但允许可伸缩解决方案在网络基础设施——所有用最少的开发。这个解决方案是与现代开发的,低功率,长期LoRaWAN基础设施,从而确保互操作性和较强的创新生态系统。

[1]HSM代表硬件安全模块。HSM是一个专用的计算机设备定义的API,允许安全的密钥和令牌的处理和分布在一个完全独立的设备。