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IPv6正式进入LoRaWAN®生态系统

发布的 玛丽安·洛朗2022年5月18日上午12:00:00

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支持IPv6的LoRaWAN®是否正式获得资格罗拉联盟®LoRaWAN®终端设备IPv6适配层规范TS010技术规范。

SCHC适配层

这个新功能利用SCHC适应层,由互联网工程任务组定义RFC 87249011) - IETF是一个制定标准的国际组织,以保证互联网的互操作性和发展。SCHC,发音为“chic”,是一种压缩和碎片机制,可以避免网络实体之间同步的带宽密集型操作。它依赖于一个简单的原则:鉴于物联网数据流的高度可预测性,可以预先编写、共享和存储通信上下文。这可以大大减少网络上传输的数据量,从而支持IPv6和相关的上层应用层通信。

LoRaWAN网络细节由SCHC处理

挑战# 1:
IPv6/UDP的使用至少增加了48字节的报头到有效载荷,这使得它在LoRaWAN网络上的使用效率低下,如果不是不可能的话。

  • SCHC压缩减少IPv6/UDP报头,以便它在LoRaWAN帧中作为一个字节的RuleID携带。

挑战# 2:
IPv6最大传输单元(MTU)要求接入网络处理至少1280字节的数据包,远远超过LoRaWAN 256字节的最大能力。

  • SCHC包括可选碎片以及重新组装以传输比LoRaWAN有效载荷大小更大的数据包。它是专门为节省下行链路而设计的。

挑战# 3:
IPv6需要一个永久的、双向的对话来维持网络元素之间的连接。

  • SCHC架构防止连续同步,从而在保持通信上下文的同时节省带宽。

挑战# 4:
LoRaWAN参数在区域、操作员和无线电条件(行为、数据速率、消息大小等)之间的可变性

  • Acklio SCHC实现动态适应碎片到底层网络条件和能力。

设置概述

终端设备通过LoRaWAN链路发送传统应用程序消息,以IPv6数据包的形式传输。为此,数据包被Acklio的SCHC实现分割和压缩。在终端设备和核心网络之间共享上下文。

基于LoRaWAN的IPv6的SCHC适配层架构

图1:LoRaWAN上IPv6的SCHC适配层架构,图片由Acklio提供

要在LoRaWAN上启用IPv6,实现需要:

  • 内置在设备(CPU、通信模块或SoC)中的库:Acklio SCHC库
  • 以及LoRaWAN网络服务器和服务应用程序之间的SCHC网关:Acklio IP Core
Acklio SCHC软件套件

图2:Acklio SCHC软件套件,图片由Acklio提供

支持IPv6带来无缝互操作性

Internet协议(IP)作为应用层和底层网络协议之间的枢纽,隐藏了访问技术之间的差异。它还为应用程序提供了统一的服务接口。这样,应用程序可以路由消息,而不必担心底层网络技术。188bet金博宝滚球

SCHC将LoRaWAN终端设备转换为IPv6对象,该对象是静态配置的,可以从任何Internet应用程序轻松寻址。它维护客户端基于ip的应用程序环境,端到端,从设备到应用程序。SCHC能够将连接到LoRaWAN网络的设备与客户的其他网络和应用解决方案无缝集成。

SCHC使LoRaWAN适用于许多用例,而不会影响其在能源效率或网络上托管的对象密度方面的性能。以前,LoRaWAN可用于IP部署的边缘,与传感器子系统一起,通过协议转换网关连接到IP世界。现在,客户可以无缝地将LoRaWAN添加到各种连接组合中,以补充、强化甚至取代IP世界的传统连接。

IPv6 Over LoRaWAN解决新市场

与SCHC合作,LoRaWAN将能够推动对更多用例的需求,并扩展到新的市场。更不用说目前围绕IPv6聚合的物联网生态系统了——比如,之前被称为Project Connected Home over IP (CHIP)。

这个新的IPv6 over LoRaWAN特性所针对的第一个市场是支持DLMS协议,在LoRaWAN上部署多重计量,实现互操作性和共同使用同一网络和数据平台,以连接所有类型的计量。现在,随着DLMS在SCHC之上的可用标准配置文件,在电表的LoRaWAN之上,以及即将用于水表和煤气表的标准配置文件,有可能利用一个可靠的标准来确保简单可靠的集成。此外,还有良好的互惠化的好处;网络和数据平台现在可以与更广泛的供应商进行互操作。

由Acklio SCHC压缩的DLMS_COSEM消息

图3:由Acklio SCHC压缩的DLMS/COSEM消息在LoRaWAN上传输——表示头的压缩比为90%,当SCHC应用于整个IPv6/UDP/DLMS包时,压缩比为75%。图片由Acklio提供

SCHC可用于支持许多垂直领域所需的基于ip的应用程序和标准。从智能家居到智能物流,再到智能城市,现在可以想象无数的用例。例如,Acklio的SCHC实现允许通过LoRaWAN对基于modbus的工业自动化网络进行密集化,并使用LoRaWAN作为经典IP路由器的备份连接。

获得实践与SCHC开发人员计划

根据LoRa联盟对这项新功能的规范,SCHC技术的先驱和领导者Acklio通过开放专门面向LoRaWAN开发人员的开发人员计划,使这项技术能够提供给尽可能广泛的受众。188bet金博宝滚球Acklio首次提供独家访问:

  • Acklio云平台(社区版)
  • 完整的文档,与交钥匙集成的例子,以方便您的入职
  • 一个可以访问Acklio SCHC库的GitLab存储库,以及开源应用程序示例,包括LoRa Basics的参考实现

额外的资源

Semtech、Semtech标志和LoRa均为注册商标或服务标记。LoRa Basics是Semtech Corporation或其关联公司的商标或服务标记。


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