LORA技術(shù)先進在哪？

　　隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，人們對基于無線電的傳感器的興趣也在增加。LoRaWAN(遠(yuǎn)程廣域網(wǎng))是一種在這種背景下越來越流行的技術(shù)，正在引起工業(yè)公司的關(guān)注。了解LoRaWAN技術(shù)，聽聚英電子詳解。

　　1.射程遠(yuǎn)、能耗低

　　LoRaWAN，LPWAN無線電技術(shù)(低功耗廣域網(wǎng))。與傳統(tǒng)的WLAN相比，這種無線網(wǎng)絡(luò)可以在不消耗大量能量的情況下實現(xiàn)較長的傳輸范圍(高達15公里)。每當(dāng)必須從廣泛分散的測量點獲取傳感器數(shù)據(jù)時，LoRaWAN都是理想的解決方案。電可以包括分布在城市地區(qū)的廢物容器，或在大型工作場所流通地帶有原材料和輔助材料的容器。由于能量要求低，基于LoRaWAN的無線電傳感器無需更換電池即可運行數(shù)年。這可以節(jié)省時間和金錢。

　　2.高性價比的數(shù)據(jù)傳輸

　　除了低能耗之外，另一個幫助工業(yè)公司保持運營成本(OPEX)盡可能低的因素：由于LoRa在免許可頻率范圍內(nèi)工作，因此可以建立不產(chǎn)生額外成本的私有公司網(wǎng)絡(luò)用于發(fā)送傳感器數(shù)據(jù)?；蛘?，也可以以具有成本效益的方式訪問公共LoRa網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)由荷蘭、韓國和瑞士等國家的電信公司在全國范圍內(nèi)提供。

　　3.穿墻

　　任何嘗試過在家中的每一層都設(shè)置無線局域網(wǎng)但未成功的人都知道問題所在：混凝土和鋼材很快就成為無線電傳輸看似不可逾越的障礙。在工業(yè)應(yīng)用中，由于對數(shù)據(jù)的可用性和完整性的高要求，這個問題更加嚴(yán)重。LoRaWAN在亞千兆赫范圍內(nèi)傳輸，這意味著來自LoRa傳感器的無線電信號可以成功地穿過幾堵混凝土墻。這使得該技術(shù)適用于室內(nèi)和室外使用例如，在公司大樓內(nèi)的網(wǎng)關(guān)可以接收來自分布在公司場所的傳感器的信號的情況下。LoRa傳感器還可以從地窖和其他地下區(qū)域廣播。

　　4.易于擴展的無線電網(wǎng)絡(luò)

　　一旦建立了公司自有的LoRaWAN，如有必要，可以快速擴展星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。無需昂貴且耗時的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃來添加更多網(wǎng)關(guān)——只需適合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。作為一個額外的好處，更多的網(wǎng)關(guān)可以連接更多的傳感器并更快地傳輸傳感器數(shù)據(jù)。這可以延長電池供電的無線電傳感器的使用壽命。

　　5、安全傳輸

　　工業(yè)環(huán)境中對安全數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊竺黠@高于其他領(lǐng)域。借助LoRaWAN技術(shù)，數(shù)據(jù)在從傳感器傳輸?shù)绞褂肁ES128標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用程序時被加密。有了這種端到端加密，這種LPWAN技術(shù)是工業(yè)公司無線傳輸數(shù)據(jù)的好選擇。

　　LoRaWAN安全

　　安全性是任何大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)部署的首要問題，對于任何LPWAN來說都極為重要。

　　LoRaWAN?利用兩層安全性：一層用于網(wǎng)絡(luò)，一層用于應(yīng)用程序。網(wǎng)絡(luò)安全確保網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的真實性，而應(yīng)用安全層確保網(wǎng)絡(luò)運營商無法訪問最終用戶的應(yīng)用數(shù)據(jù)。

　　因此，LoRaWAN規(guī)范定義了兩層加密：

　　終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間共享的唯一128位網(wǎng)絡(luò)會話密鑰

　　在應(yīng)用程序級別端到端共享的唯一128位應(yīng)用程序會話密鑰(AppSKey)

　　LoRaWAN上的數(shù)據(jù)經(jīng)過兩次加密;傳感器數(shù)據(jù)由節(jié)點加密，然后通過LoRaWAN協(xié)議再次加密;只有這樣才會被發(fā)送到LoRa網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)通過普通IP網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

　　網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器擁有網(wǎng)絡(luò)會話密鑰(NwkSkey)，并解密LoRaWAN數(shù)據(jù)。然后，將數(shù)據(jù)傳遞給應(yīng)用程序服務(wù)器，應(yīng)用程序服務(wù)器使用應(yīng)用程序會話密鑰(AppSKey)解密傳感器數(shù)據(jù)。

　　這一點很重要，因為LoRa網(wǎng)關(guān)在開放頻率上運行，因此可以從附近的任何傳感器接收數(shù)據(jù)。因此，LoRa網(wǎng)關(guān)不能解密傳感器數(shù)據(jù)變得很重要。

　　需要注意的是，添加加密的是LoRaWAN通信協(xié)議。LoRa傳輸本身是簡單的無線電波傳輸，無法加密。

　　LoRaWAN?設(shè)備有兩種加入網(wǎng)絡(luò)的方式。第一個是OTAA，即空中激活。設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)交換一個128位的AppKey。當(dāng)設(shè)備發(fā)送加入請求時，AppKey用于創(chuàng)建消息完整性代碼(MIC)，然后服務(wù)器使用AppKey檢查MIC。如果檢查有效，服務(wù)器會創(chuàng)建兩個新的128位密鑰，即應(yīng)用會話密鑰(AppSkey)和網(wǎng)絡(luò)會話密鑰(NwkSkey)。這些密鑰使用AppKey作為加密密鑰發(fā)送回設(shè)備。收到密鑰后，設(shè)備會解密并安裝兩個會話密鑰。

　　NwkSkey用于保證從設(shè)備到LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的消息完整性。AppSkey用于從設(shè)備到應(yīng)用服務(wù)器的端到端AES-128加密。

　　網(wǎng)絡(luò)加入的第二種方法是ABP，即個性化激活。在這種情況下，設(shè)備會話密鑰是由用戶插入的，因此可能存在安全問題。

　　使用免許可頻率的LoRa的監(jiān)管注意事項

LoRa設(shè)備在開放頻率范圍內(nèi)傳輸，無需政府許可即可傳輸。即LoRa在免許可頻段運行，無需政府或州的許可即可在這些頻率上傳輸。