LoRaWAN组网过程

LoRaWAN组网过程主要包括以下几个关键步骤：

• 　　设备配置与激活：首先，需要对终端设备进行配置，确保其配备了LoRaWAN模块。在LoRaWAN协议中，设备入网激活是必须的步骤。入网成功后，终端设备会被分配一个唯一地址(DevAddr)，同时会生成加密密钥NwkSKey和AppSKey，用于后续通信命令的加密和校验。入网方式主要有两种：空中激活OTAA和通过入网命令流程来激活设备，并获取DevAddr，NwkSKey等。
• 　　网关配置：LoRaWAN网关在整个网络中起到桥梁的作用，建立起网络服务器与终端节点之间的通信。网关支持有线连接和WiFi两种方式联网。有线连接时，网关将自动获取IP进行联网;WiFi连接则需要手动配置IP地址、子网掩码、默认网关等信息。
• 　　服务器配置：LoRaWAN网络服务器是处理LoRaWAN节点和应用程序之间通信的中心组件。它负责节点的注册和设备身份验证，管理设备的连接和会话，处理数据包的转发等。服务器通过标准IP连接与网关相连，作为透明桥接器，简单地将RF包转换为IP包，反之亦然。
• 　　应用服务器集成：在LoRaWAN网络架构中，应用服务器可以与网络服务器分别托管或与网络服务器集成在一起托管。这取决于网络提供商是否也是应用提供商。应用服务器负责处理来自终端设备的应用层面的数据。
• 　　设备接入物联网平台：用户定义完产品与数据模板后，需要按接入协议要求将LoRaWAN设备接入到物联网平台。这包括首次创建连网方式为LoRaWAN的产品，授权物联网平台访问物联网络管理平台，以及选择已授权的入网凭证等步骤。

LoRaWAN组网过程涉及设备配置与激活、网关配置、服务器配置、应用服务器集成以及设备接入物联网平台等多个关键步骤。每一步都需要仔细配置和管理，以确保整个网络的正常运行和高效通信。

　　一、 LoRaWAN设备入网激活的详细步骤和条件是什么?

　　LoRaWAN设备入网激活的详细步骤和条件主要包括两种方式：OTAA(Over-The-Air Activation)和ABP(Activation By Personalization)。以下是这两种方式的具体步骤和条件：

　　1. OTAA入网激活步骤和条件

• 　　准备阶段：首先，需要准备所需的硬件设备和软件工具。
• 　　配置阶段：对节点进行基本配置，包括设置DevEUI、AppEUI和AppKey等参数。
• 　　发起入网请求：节点发出Join Request请求，通过网关转发到服务器(NS)。
• 　　服务器处理入网请求：NS对Join Request请求进行判断处理后，将Join Accept响应通过网关发送给节点。
• 　　激活完成：节点接收到Join Accept响应后，完成入网激活过程。

　　2. ABP入网激活步骤和条件

• 　　个性化激活：ABP是通过预设的DevAddr、NwkSKey、AppSKey来完成设备的初始化和激活。这种方式不需要通过服务器进行入网请求和响应的过程。
• 　　直接激活：在设备部署和重置时使用OTAA，而ABP则是在一个步骤内完成初始化和激活。

　　3. 入网条件

• 　　对于OTAA方式，设备需要能够发送Join Request消息，并且能够接收来自网络服务器(NS)的Join Accept消息。
• 　　对于ABP方式，设备需要预先配置好DevAddr、NwkSKey、AppSKey等信息，这些信息用于设备的初始化和激活过程。

　　总结来说，LoRaWAN设备的入网激活可以通过OTAA或ABP两种方式进行。OTAA方式需要设备与服务器进行交互，完成从请求到响应的整个过程;而ABP方式则是通过预设的信息直接完成设备的激活，不需要与服务器交互。每种方式都有其适用的场景和条件。

　　二、 如何配置LoRaWAN网关以支持有线连接和WiFi连接?

　　配置LoRaWAN网关以支持有线连接和WiFi连接的步骤如下：

　　有线连接配置：

　　使用与网关距离近的电脑搜索网关的Wi-Fi热点并连接，然后使用默认的登录地址(如192.168.1.1)登录网关。

　　如果是在Windows系统上，可以通过访问“控制面板”=>“网络连接”的“以太网”网卡进行设置，只需配置IP地址和子网掩码即可。注意，IP地址可以是1~254之间的任意值，只要不与网关IP冲突即可。

　　WiFi连接配置：

　　确保网关能够通过无线WiFi上行方式接入网络。网关可以同时支持AP和STA模式，可以通过无线连接上级WiFi AP接入网络。

　　连接上Wi-Fi后，在浏览器中输入特定的IP地址(如192.168.4.1)，进入网关配置界面。在该界面中，记录下网关ID，该ID在云平台添加网关时要使用。

　　服务器配置：

　　首先需要保证所使用的电脑和网关能顺利连接服务器。如果是本地服务器，确保配置电脑、E890网关和服务器处在同一网段。如果是公网服务器，则确保配置电脑和E890网关能连接外网。

　　网页配置：

　　打开浏览器输入服务器地址，进行网关和节点信息的网页配置，并通讯。

　　LoRa参数配置：

　　添加网关上行服务器的接口地址，完成LoRa参数的配置。

　　设备入网配置：

　　支持通过WAN口入网和通过WiFi入网两种方式。对于WAN网络，支持DHCP/PPPoE/静态IP三种协议。

　　通过上述步骤，可以完成LoRaWAN网关的有线连接和WiFi连接配置，从而实现设备的有效接入和通信。

　　三、 LoRaWAN网络服务器如何处理节点注册、身份验证和数据包转发?

　　LoRaWAN网络服务器处理节点注册、身份验证和数据包转发的过程涉及多个环节和技术。首先，节点(终端设备)需要通过网关与网络服务器进行通信。在节点注册方面，用户需要在物联网平台创建产品和设备，并选择直连设备的节点类型，同时选择LoRaWAN作为连网方式。首次创建时，需要单击立即授权，以授权物联网平台访问物联网络管理平台。

　　在身份验证方面，虽然具体的步骤没有直接提及，但可以推断，一旦设备成功注册并被授权，它将能够通过网关与网络服务器进行安全的通信。这种通信是基于LoRaWAN协议定义的数据包格式和处理规则。Packet Forwarder协议在这一过程中扮演了关键角色，它负责在网关和服务器之间转发LoRaWAN数据包。Packet Forwarder是一个运行在LoRaWAN网关主机上的程序，它通过安全的IP链接将集中器(上行链路)收到的RF数据包转发到LoRaWAN网络服务器上(LNS)。这表明，身份验证过程可能涉及到确保数据包的安全传输和接收，以及验证设备的身份。

　　至于数据包转发，当终端节点向网关发送数据时，网关会将数据进行解密和解封装，然后将数据包转发给后端的LoRaWAN服务器。Packet Forwarder协议利用UDP/IP链接接收并转发数据包，确保数据能够从终端设备安全地传输到网络服务器。此外，Gateway Bridge提供与网关的通信接口，进一步支持数据包的转发过程。

　　LoRaWAN网络服务器处理节点注册、身份验证和数据包转发的过程是一个复杂且多步骤的过程，涉及到设备注册、安全通信、数据包转发等多个环节。通过Packet Forwarder协议和Gateway Bridge等技术，确保了数据的安全传输和高效处理。

　　四、 在LoRaWAN网络中，应用服务器与网络服务器的集成方式有哪些?

　　在LoRaWAN网络中，应用服务器与网络服务器的集成方式主要包括以下几种：

• 　　MQTT服务器集成：应用服务器可以通过MQTT协议与网络服务器进行集成。这种方式支持发布/订阅消息协议，可以高效地将物联网应用程序与高级云服务和互联网连接的应用程序集成。
• 　　HTTP Webhook集成：应用服务器支持通过HTTP Webhook进行集成，这种方式允许应用服务器接收来自网络服务器的数据或命令。
• 　　Pub/Sub集成：应用服务器还可以通过Pub/Sub集成方式与网络服务器进行交互，这种集成方式支持应用程序之间的直接通信。
• 　　API集成：ChirpStack应用服务器提供了API以与应用程序集成，支持通过Web界面或API与应用服务器进行交互，处理设备数据、解码Payload、处理应用逻辑等。
• 　　数据集成服务：ChirpStack作为一款开源的LoRaWAN网络服务器，它不仅为网关、设备和租户的管理提供了一个web界面，还与主要的云提供商、数据库和通常用于处理设备数据的服务进行了数据集成，包括MQTT前向转发代理、HTTP转发代理、influxDB入库服务等。

　　LoRaWAN网络中应用服务器与网络服务器的集成方式多样，包括但不限于MQTT服务器集成、HTTP Webhook集成、Pub/Sub集成、API集成以及数据集成服务等方式。这些集成方式使得应用服务器能够有效地与网络服务器进行交互，实现数据的传输和处理。

　　五、 接入物联网平台时，LoRaWAN设备需要遵循哪些具体步骤和要求?

　　接入物联网平台时，LoRaWAN设备需要遵循的具体步骤和要求主要包括以下几个方面：

• 　　登录物联网平台控制台：首先需要登录到物联网平台的控制台。
• 　　创建产品：在物联网平台中创建一个连网方式为LoRaWAN的产品。这一步骤涉及到选择设备管理 > 产品，然后点击创建产品，并填写相关参数。
• 　　添加设备：产品创建成功后，需要添加设备。这包括前往添加设备栏下的前往添加，以及填写设备的证书信息等。
• 　　测试设备连接：完成设备的添加后，需要测试设备是否能够成功连接到物联网平台。
• 　　网关设备和服务期配置：对于LoRa网关设备，需要进行服务期配置，包括将LoRa网关通电通网，以及通过LoRa网关设备后的标签连接热点等步骤。
• 　　融合配置：在IoT平台融合栏目中，创建平台类型为LoRaWAN平台的融合配置，并进行网关设备、终端的添加。
• 　　LNS配置：对于LoRaWAN设备接入LNS(Low功耗网络服务器)的情况，需要进行特定的配置，如使用LoRa网关页面中的网关MAC作为网关ID，以及调整网络参数等。
• 　　认证项目：为了确保终端设备能够在任何LoRaWAN网络里工作，可能需要进行检测认证，以确认终端设备满足LoRaWAN协议规范的功能要求。

　　这些步骤和要求涵盖了从设备注册、产品创建、设备添加、到测试连接等多个环节，确保了LoRaWAN设备能够顺利接入物联网平台并正常工作。