1、LoRaWAN 介绍
LoRaWAN 是由 LoRa 联盟推出的一个低功耗广域网规范，这一技术可以为电池供电的无
线设备提供区域、国家或全球的网络。LoRaWAN 瞄准了物联网中的一些核心需求，如安全地
双向通讯、移动化和本地服务。该技术无需本地复杂配置，即可以让智能设备实现无缝互操
作性，给物联网领域的用户、开发者和企业自由操作权限。
LoRaWAN 网络架构是一个典型的星形拓扑结构，由终端、网关和服务器组成。在这个网
络架构中，LoRa 网关是一个透明的中继，连接前端终端设备和后端中央服务器。网关与服
务器通过标准 IP 连接，而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信，所有的节点均是双向
通信。
终端与网关之间的通信是在不同频率和数据传输速率基础上完成的，数据速率选择需要
在传输距离和消息时延之间权衡。由于采用了扩频技术，不同数据传输速率通信不会互相干
扰，且会创建一组“虚拟化”的频段来增加网关容量。LoRaWAN 网络数据传输速率范围为 0.3
kbps 至 50 kbps，为了最大化终端设备电池寿命和整个网络容量，LoRaWAN 网络服务器通过
一种速率自适应（ADR）方案来控制数据传输速率和每一终端设备的射频输出。
适用于物联网的覆盖全国的网络需要解决诸如关键性基础设施、机密的个人数据或社会
公共服务等安全通信的问题，这方面一般采用多层加密的方式来解决：
· 唯一网络密钥（EU164）并保证网络层安全
· 唯一应用密钥（EU164）并保证应用层端到端的安全
· 设备特别密钥（EUI128）
LoRaWAN 网络各节点具有多层级安全方案，保证各类应用的不同需求：
· 双向通信终端设备（A 等级）：处于 A 等级的终端设备允许双向通信，每一终端设备上
行传输会伴随着两个下行接收窗口。终端设备的传输槽是基于其自身通信需求，其微调
是基于一个随机的时间基准（ALOHA 协议）。A 等级的终端设备应用中功耗最低，在终
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