Servidor de gateway LoRaWAN

Introdução do servidor gateway LoRaWAN

LoRaWAN é um conjunto de protocolo de comunicação e arquitetura de sistema projetado para rede de comunicação de longa distância LoRa. Uma arquitetura de rede LoRaWAN inclui quatro partes: nó, gateway e Raspberry Pi. Entre eles, os nós são geralmente controlados por sensores ou interruptores para realizar a coleta remota de dados de sensores ou aplicações de controle de interruptores.

O gateway LoRa é responsável por coletar dados do nó, encapsulá-los e encaminhá-los para o servidor LoRaWAN. O servidor LoRaWAN é responsável pela verificação de integridade dos pacotes de dados upstream e downstream. O servidor do usuário é responsável pela ativação de rede de dispositivos OTAA, criptografia e descriptografia de dados de aplicativos e processamento de lógica de negócios.

Quando os dados do nó finalmente chegam ao servidor do usuário, eles precisam passar pelo servidor nó-gateway-LoRaWAN servidor-usuário. O nó é um desenvolvimento incorporado e a comunicação sem fio LoRa entre o nó e o gateway requer correspondência de circuito de hardware.

O gateway precisa de processamento multithread para suportar requisitos de comunicação paralela sem fio multicanal, e o servidor LoRaWAN e o servidor do usuário são desenvolvidos para o servidor de rede. O ambiente de desenvolvimento exigido por cada parte é diferente, causando dificuldades de desenvolvimento.

Uma vantagem do servidor gateway LoRaWAN

O servidor gateway LoRaWAN integra o gateway, o servidor LoRaWAN e o servidor do usuário na arquitetura do sistema LoRaWAN para a conveniência dos usuários, para que os usuários possam construir uma rede LoRaWAN sem um conhecimento profundo do protocolo de comunicação LoRaWAN e do desenvolvimento multiplataforma.

As soluções fornecidas pela  NiceRF :

O servidor gateway LoRaWAN usa Raspberry Pi como sistema de controle, e as funções do gateway, servidor LoRaWAN e servidor de usuário são implementadas por aplicativos no Raspberry Pi.

A função gateway é implementada pelo programa gateway, que coleta dados do nó para encapsulamento.

As funções do servidor LoRaWAN e do servidor do usuário são implementadas pelo programa do servidor, que é responsável pela verificação de integridade dos pacotes de dados upstream e downstream, pela ativação do dispositivo OTAA, pela criptografia e descriptografia dos dados do aplicativo e pelo processamento de dados.

O programa gateway e o programa servidor são executados no Raspberry Pi ao mesmo tempo e se comunicam por meio de soquetes.

Etapas de transmissão de dados de uplink:

Etapa 1. O nó envia dados para o programa gateway.

Etapa 2. O programa gateway coleta dados e os encapsula.

Etapa 3. O programa gateway usa soquete para enviar ao programa servidor.

Etapa 4. O programa do servidor recebe os dados e os descriptografa após a verificação estar correta.

Etapa 5. O programa do servidor envia os dados descriptografados para a porta serial para uso dos usuários.

Etapas de transmissão de dados de downlink:

Passo 1. O programa servidor recebe os dados inseridos pela porta serial.

Etapa 2. O programa do servidor criptografa os dados inseridos pela porta serial e os verifica.

Etapa 3. O programa servidor envia os dados criptografados para o programa gateway usando soquete.

Etapa 4. O programa gateway envia dados criptografados para o nó.

Etapa 5. O nó recebe os dados e os processa.