本文用于团队内部的培训，并删除了部分内容进行发布。
作者twowinter，转载请参阅作者： http://blog.csdn.net/iotisan/
本文是LoRaWAN科普介绍，你已经在朋友圈看过无数蜻蜓点水LoRaWAN的文章，是时候来真正的技术干货了。 本文首先从横向介绍LoRaWAN背后的势力和网络部署情况，然后纵向介绍网络体系结构和具体协议的内容，以帮助LoRa员工系统地了解LoRaWAN协议。
1 LoRaWAN是什么？ 根据LoRa联盟官方白皮书《what is LoRaWAN》，LoRaWAN是一组为LoRa电信网络设计的通信协议和系统体系结构。
劳拉万？ definesthecommunicationprotocolandsystemarchitectureforthenetworkwhilethelora？ physicallayerenablesthelong-rangecommunication link。
另外，政府提供了这个稍微偏向的技术的协议层次图，大家大致感受到了。
LoRaWAN在协议和网络架构设计中充分考虑了节点功耗、网络容量、QoS、安全性和网络APP应用多样性等几个因素。 通过接下来的这些内容，可以更深刻地理解开头的介绍。
2幕后利益集团Lora联盟与lora相爱厮杀的NB-IoT来自世界标准化组织3GPP，由著名的ETSI (欧洲电信标准化委员会)、日本亚投行(无线行业企业协会)和TTC (电信技术委员会)、CCSA (中国通信标准化协会) )
与3GPP的根正苗红相比，洛拉广域网背后的洛拉联盟势力减弱了。 从协议的封面上，作者看到了三家董事会成员公司：n.sornin(SEMtech )、m.Luis )、SEMtech )、t.Eirich )、IBM )、t.kramp )、IBM )、o.hhhh
我们知道所有技术的推广，都伴随着利益的推进。 组织和联盟都是非营利组织，但旗下的企业成员并不专注于公益。 从企业的角度来说，用5瓦投入，注定要至少撬动50瓦美元。
LoRa联盟于2015年上半年由思科(Cisco )、IBM、Semtech )等多家厂商联合成立，截至目前(2017.04 )已有400名成员，董事会成员中也有许多大公司，未来的低消费这是我制作的表格，汇集了现阶段希望支付5W美元会费的19名董事会成员，可以看到这些企业的愿望yeJingXin。
电信运营商bouygues法国三大移动网络运营商之一comcast美国最大的有线电视运营商KPN荷兰皇家电信集团orange法国电信运营商Proximus比利时电信运营商SK telecom韩国电信运营商网络安全是gemalto金雅拓、网络安全计划运营商、网络加密设计相关的中国移动合作伙伴gieseckepydhh，是支付安全方案商，网络加密设计相关的工商银行、建设银行等u屏蔽方案商云平台基站方案商基站方案商cisco思科kerlink基站方案商sagemcom基站方案商终端芯片方案商semtechLoRa射频芯片供应商ST微控制器供应商renesas瑞萨、微控制器供应商商界应用方案商flashnet能源管理应用商、 例如智能路灯等的应用homerider水表应用商3 LoRaWAN的网络配置情况联系到几个层面根据官方目前(2017.04 )的声明，网络的部署情况如下：
34个公开声明引入的网络，至少150个城市试点项目
你们没有注意到。 鸡脖子那边有点白。 也许是主体主义思想的光辉太耀眼了。
4 LoRaWAN网络体系结构在前脸了解到LoRaWAN很受欢迎后，会具体从技术角度了解一些内容。 以下是LoRa联盟官方白皮书的网络体系结构图：
可见，LoRaWAN网络体系结构包括四个部分：终端、基站、网络服务器(NS )和APP应用服务器。 基站和终端之间采用了星型网络拓扑，由于LoRa的长距离特性，在它们之间使用单跳传输。 终端部分的公式中列举了6个典型的APP应用，详细信息表明终端节点可以同时发送到多个基站。 基站对NS与终端之间的LoRaWAN协议数据进行传输处理，并将LoRaWAN数据分别载于LoRa射频传输和Tcp/IP上。
结合行业生态来审视这个网络架构，大家会有更深刻的认识。 图为ST的LoRa白皮书《IoT connectivity made easier STM32 MCUs LoRa》。
5协议概述在5.1终端节点分类开头的介绍中，我们看到协议中规定了Class A/B/C这三种终端设备。 这三种设备基本上覆盖了物联网的所有应用场景。
>为了方便大家，我又做了个表。 CLASS介绍下行时机应用场景A ("all")Class A 的终端采用 ALOHA 协议按需上报数据。在每次上行后都会紧跟两个短暂的下行接收窗口，以此实现双向传输。这种操作是最省电的。必须等待终端上报数据后才能对其下发数据。垃圾桶监测、烟雾报警器、气体监测等B ("beacon")Class B 的终端，除了Class A 的随机接收窗口，还会在指定时间打开接收窗口。为了让终端可以在指定时间打开接收窗口，终端需要从网关接收时间同步的信标。在终端固定接收窗口即可对其下发数据，下发的延时有所提高。阀控水气电表等C ("continuous")Class C 的终端基本是一直打开着接收窗口，只在发送时短暂关闭。Class C 的终端会比 Class A 和 Class B 更加耗电。由于终端处于持续接收状态，可在任意时间对终端下发数据。路灯控制等 5.2 终端节点的上下行传输下面来点时序图，让大家有更深的感受。
这是Class A 上下行的时序图，目前接收窗口RX1一般是在上行后1秒开始，接收窗口RX2是在上行后2秒开始。
Class C 和 A 基本是相同的，只是在 Class A 休眠的期间，它都打开了接收窗口RX2。
Class B 的时隙则复杂一些，它有一个同步时隙beacon，还有一个固定周期的接收窗口ping时隙。如这个示例中，beacon周期为128秒，ping周期为32秒。
5.3 终端节点的加网搞明白了基础概念之后，就可以了解节点如何工作了。在正式收发数据之前，终端都必须先加网。
有两种加网方式：Over-the-Air Activation(空中激活方式 OTAA)，Activation by Personalization(独立激活方式 ABP)。
商用的LoRaWAN网络一般都是走OTAA激活流程，这样安全性才得以保证。此种方式需要准备 DevEUI，AppEUI，AppKey 这三个参数。
DevEUI 是一个类似IEEE EUI64的全球唯一ID，标识唯一的终端设备。相当于是设备的MAC地址。
AppEUI 是一个类似IEEE EUI64的全球唯一ID，标识唯一的应用提供者。比如各家的垃圾桶监测应用、烟雾报警器应用等等，都具有自己的唯一ID。
AppKey 是由应用程序拥有者分配给终端。
终端在发起加网join流程后，发出加网命令，NS(网络服务器)确认无误后会给终端做加网回复，分配网络地址 DevAddr(32位ID)，双方利用加网回复中的相关信息以及AppKey，产生会话密钥NwkSKey和AppSKey，用来对数据进行加密和校验。
如果是采用第二种加网方式，即ABP激活，则比较简单粗暴，直接配置 DevAddr，NwkSKey，AppSKey 这三个LoRaWAN最终通讯的参数，不再需要join流程。在这种情况下，这个设备是可以直接发应用数据的。
5.4 数据收发加网之后，应用数据就被加密处理了。
LoRaWAN规定数据帧类型有 Confirmed 或者 Unconfirmed 两种，即 需要应答 和不需要应答类型。厂商可以根据应用需要选择合适的类型。
另外，从介绍中可以看到，LoRaWAN设计之初的一大考虑就是要支持应用多样性。除了利用 AppEUI 来划分应用外，在传输时也可以利用 FPort 应用端口来对数据分别处理。FPort 的取值范围是(1~223)，由应用层来指定。
5.5 ADR 机制我们知道LoRa调制中有扩频因子的概念，不同的扩频因子会有不同的传输距离和传输速率，且对数据传输互不影响。
为了扩大LoRaWAN网络容量，在协议上了设计一个LoRa速率自适应(Adaptive data rate - ADR)机制，不同传输距离的设备会根据传输状况，尽可能使用最快的数据速率。这样也使得整体的数据传输更有效率。
5.6 MAC命令针对网络管理需要，在协议上设计了一系列的MAC命令，来修改网络相关参数。比如接收窗口的延时，设备速率等等。在实际应用过程中，一般很少涉及，暂时不管。
6 地区参数LoRa联盟官方在协议之外，还发布了一个配套补充文档《LoRaWAN 地区参数》，这份文档描述了全球不同地区的LoRaWAN具体参数。为了避免新区域的加入而导致文档的变动，因此将地区参数章节从协议规范中剥离出来。
这份文档主要讲了LoRaWAN在全球各地区的具体物理层参数，不单单是频段有区别，细化到信道划分，甚至是数据速率，发射功率，最大数据长度等等都有区别。
为了方便大家了解总体情况，我又做了个表。
其实这个表也可以看出一个好玩的事情，为什么韩国的参数和亚洲各国其实差不太多，却单独拎出来。如果你有记得前文中的董事会成员记录，就应该知道韩国SK电信在LoRa联盟中的地位。这么高的地位搞点小特殊，你说过分么。
7 LoRaWAN应用示例好了，介绍完如上的信息，大家应该对LoRaWAN有了系统的了解。
在断断续续学习LoRaWAN的这几个月，深深感觉到，物联网厂商要想理解透LoRaWAN还是需要做比较大的投入，特别是在实际项目过程中还是会遇到这样那样的细节问题。不过有更快速省事的方法，诸如借助我们长期的合作伙伴-厦门四信的LoRaWAN串口模块，他们提供了非常简单清晰的串口AT命令，厂商可以专注于自己多变的业务应用，是的，那句话，上帝的归上帝，gddc的归gddc。
i.基础网络参数配置配置DevEUIAT+DEI=11:22:33:44:55:66:77:88配置AppEUIAT+AEI=11:22:33:44:55:66:77:88配置AppKeyAT+AKY=00:11:22:33:44:55:66:77:88:99:AA:BB:CC:DD:EE:FFii.加网操作AT+JON //启动加网+JON: 1 Failed // 第一次加网失败+JON: 2 OKiii.数据收发向端口21发送数据12345AT+TXA=21,12345收到端口21的数据通知+RCV:21,abcd 8 EndThat’s all.