LoRaWAN網(wǎng)關(guān)和TTN（TheThingsNetwork）之間的協(xié)議涉及兩個(gè)主要方面：物理層通信和協(xié)議層通信。1.物理層通信：（1）LoRa調(diào)制解調(diào)器通信：LoRaWAN網(wǎng)關(guān)使用LoRa調(diào)制解調(diào)器與終端設(shè)備進(jìn)行通信。LoRa調(diào)制解調(diào)器使用LoRa調(diào)制技術(shù)在無線信道上傳輸數(shù)據(jù)。（2）網(wǎng)關(guān)與終端設(shè)備之間的信道選擇：LoRaWAN網(wǎng)關(guān)和終端設(shè)備之間需要協(xié)商選擇通信信道，確保它們?cè)谙嗤念l率上進(jìn)行通信。2.協(xié)議層通信：（1）接收終端設(shè)備數(shù)據(jù)：LoRaWAN網(wǎng)關(guān)通過LoRa調(diào)制解調(diào)器接收來自終端設(shè)備的LoRaWAN數(shù)據(jù)包。（2）解析和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)：網(wǎng)關(guān)使用LoRaWAN協(xié)議對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行解析，提取其中的有效信息（如DevEUI、AppEUI、AppKey等）并轉(zhuǎn)發(fā)給TTN服務(wù)器。（3）網(wǎng)關(guān)與TTN服務(wù)器之間的通信：網(wǎng)關(guān)使用TTN定義的協(xié)議與TTN服務(wù)器進(jìn)行通信，包括傳輸數(shù)據(jù)包、發(fā)送設(shè)備信息和接收下行數(shù)據(jù)等。（4）數(shù)據(jù)包傳輸：網(wǎng)關(guān)將接收到的終端設(shè)備數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)給TTN服務(wù)器，以便后續(xù)處理和應(yīng)用。LoRaWan在睡眠狀態(tài)電流甚至低于1μA，發(fā)射17dBm信號(hào)時(shí)電流*為45mA，接受信號(hào)時(shí)電流*為5mA。上海液位網(wǎng)關(guān)公司

LoRa的工作模式和NB-IoT類似。LoRaClass-A，等同于NB-IoTPSM模式。物聯(lián)網(wǎng)終端要主動(dòng)發(fā)消息給基站，基站才能找得到終端，并且下發(fā)控制指令。Class-A終端發(fā)數(shù)據(jù)的時(shí)候才能接收LoRaClass-B，等同于NB-IoT的eDRX模式。物聯(lián)網(wǎng)終端隔一小段時(shí)間聯(lián)系一次基站，此時(shí)基站才能找得到終端，并下發(fā)控制指令。Class-B終端定期接收（一般是幾十秒一次）LoRaClass-C，等同于NB-IoT的DRX模式或socket長連接。物聯(lián)網(wǎng)終端和基站之間一直保持緊密聯(lián)系，基站隨時(shí)都能給終端下發(fā)控制指令。Class-C終端隨時(shí)都可以接收，功耗大南京母線網(wǎng)關(guān)公司網(wǎng)關(guān)結(jié)合測(cè)漏控制器、溫濕度傳感器及LoRa數(shù)據(jù)傳輸終端等物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備一起使用。

物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)如何工作？一個(gè)簡單的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)執(zhí)行與Wi-Fi路由器類似的職責(zé)。網(wǎng)關(guān)從物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)接收Wi-Fi連接，然后將數(shù)據(jù)從物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備路由到云端。然而，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通常要復(fù)雜得多。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用各種不同協(xié)議的事實(shí)導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通常比Wi-Fi路由器更復(fù)雜。這些協(xié)議包括低功耗藍(lán)牙、BACnet、Zigbee和Z-Wave。因此，為了支持企業(yè)中的所有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可能需要處理各種協(xié)議。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備使用各種不同協(xié)議的事實(shí)導(dǎo)致網(wǎng)關(guān)通常比Wi-Fi路由器更復(fù)雜除了支持這些協(xié)議外，網(wǎng)關(guān)還必須能夠?qū)⒏鞣N形式的IoT流量路由到正確的位置。雖然來自建筑安全傳感器的數(shù)據(jù)可能需要傳輸?shù)竭\(yùn)行基于云的安全接口的SaaS提供商，但來自一組工業(yè)傳感器的數(shù)據(jù)可能需要傳輸?shù)皆浦械臄?shù)據(jù)庫。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可能需要在互聯(lián)網(wǎng)中斷的情況下本地緩存數(shù)據(jù)，或者如果網(wǎng)關(guān)被淹沒的數(shù)據(jù)超出了它的處理能力，這也是它們可能比Wi-Fi路由器更復(fù)雜的另一個(gè)原因。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)經(jīng)常提供故障轉(zhuǎn)移集群或橫向擴(kuò)展能力以處理不斷增長的工作負(fù)載。

LoRa之所以功耗比NB-IoT低，是因?yàn)闃O少發(fā)射數(shù)據(jù)。就像兩個(gè)人相距100米站著，你對(duì)別人喊話的時(shí)候要扯著嗓子吼，聽的時(shí)候只需要靜靜的聽，喊話的肯定比聽話的累多了。無線網(wǎng)絡(luò)傳輸也一樣，發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候比接收數(shù)據(jù)的時(shí)候功耗大的多。例如LoRa發(fā)射的工作電流超過100mA，接收的工作電流*10mA。這里講的發(fā)射和和接收，不只是數(shù)據(jù)的上行和下行，還包括了“心跳包”內(nèi)部的上行和下行。NB就像兩個(gè)人對(duì)話：一人說“告訴你一件事情，xxx”，另一人回答“好的，我聽到了”。雙方都在說話（發(fā)射數(shù)據(jù)）。而LoRa就像兩個(gè)人約定好時(shí)間，一人說“告訴你一件事情，xxx”，另一人只聽，但不吭聲。NB-IoT和2G4G一樣，是設(shè)備端主動(dòng)去詢問基站，問“我在線，你有沒有需要發(fā)給我的數(shù)據(jù)？”這個(gè)過程中就需要設(shè)備端發(fā)射數(shù)據(jù)出去。而LoRa不需要這一步，LoRa會(huì)和基站約定一個(gè)時(shí)間窗口，時(shí)間一到，基站只管說，終端只管聽。這就是LoRa功耗低的**原因。雙方都約定“10分鐘后”開始溝通，雙方各自的手表準(zhǔn)不準(zhǔn)，就很關(guān)鍵了。于是LoRa終端和基站需要定期“對(duì)時(shí)間”，（通過beacon）?；尽爸v話”了，終端有沒有“聽到”？如果基站需要知道終端有沒有收到下行信息，就需要終端上行一個(gè)反饋信息。LoRa網(wǎng)關(guān)的供電方式有兩種：DC供電和POE供電，均適用于LoRa工業(yè)型網(wǎng)關(guān)與LoRa室內(nèi)型網(wǎng)關(guān)。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)與ChirpStack之間的協(xié)議LoRaWAN網(wǎng)關(guān)與ChirpStack（以前稱為LoRaServer）服務(wù)器之間的通信協(xié)議是基于ChirpStack的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)和接口規(guī)范。ChirpStack是一個(gè)開源的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，用于管理和處理LoRaWAN設(shè)備和數(shù)據(jù)。在LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)關(guān)與ChirpStack服務(wù)器之間的通信協(xié)議通常包括以下方面：1.PacketForwarder協(xié)議（1）LoRaWAN網(wǎng)關(guān)使用PacketForwarder協(xié)議與ChirpStack服務(wù)器進(jìn)行通信。（2）PacketForwarder是一個(gè)開源軟件，負(fù)責(zé)在網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間轉(zhuǎn)發(fā)LoRaWAN數(shù)據(jù)包。（3）網(wǎng)關(guān)通過PacketForwarder將收到的LoRaWAN數(shù)據(jù)包發(fā)送給ChirpStack服務(wù)器，并接收ChirpStack服務(wù)器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)。2.GatewayBridge協(xié)議（1）ChirpStack服務(wù)器提供了GatewayBridge組件，用于與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。（2）GatewayBridge實(shí)現(xiàn)了與PacketForwarder之間的通信接口，并提供了與ChirpStack服務(wù)器的交互接口。（3）GatewayBridge可以使用不同的協(xié)議，如UDP、MQTT等，與PacketForwarder進(jìn)行通信。3.LoRaWAN協(xié)議（1）網(wǎng)關(guān)和ChirpStack服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換遵循LoRaWAN協(xié)議的規(guī)范。按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同，網(wǎng)關(guān)可分為完全符合LoRaWAN協(xié)議網(wǎng)關(guān)和不完全符合LoRaWAN協(xié)議網(wǎng)關(guān)。南京母線網(wǎng)關(guān)公司

將采集到的數(shù)據(jù)匯聚到LoRa網(wǎng)關(guān)，由網(wǎng)關(guān)將匯聚數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆贫舜鎯?chǔ)。上海液位網(wǎng)關(guān)公司

1. 串行端口保護(hù)  基于 LoRa 的網(wǎng)關(guān)還可以提供多個(gè)串行數(shù)據(jù)端口，其中**常用的是 RS-232 和 RS-485。雖然乍一看，對(duì)低電容的需求可能不重要，但 RS-485鏈路可有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此要?jiǎng)?wù)必考慮數(shù)據(jù)鏈路的總電容預(yù)算。通常對(duì)于 RS-232 和 RS-485，TVS 元件要承受更高的電壓（RS-232 通常為 ±15V；標(biāo)準(zhǔn) RS-485 為 +12/-7V；擴(kuò)展共模范圍應(yīng)用為 +/-36V）。2. 射頻天線  此外，基于 LoRa 的網(wǎng)關(guān)可提供支持不同射頻協(xié)議的多個(gè)天線：Wi-Fi、NFC、GPS、4G，當(dāng)然還有 LoRaWAN。由于 TVS 是非線性元件，會(huì)產(chǎn)生有害的諧波，因此不僅應(yīng)該使電容**小化（通常小于 1pF），而且電容與對(duì)應(yīng)的工作電壓也應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定（不變）。通常比較好使用雙向 TVS 二極管配置來保護(hù)天線，在正極或負(fù)極對(duì)稱鉗制電壓。上海液位網(wǎng)關(guān)公司