LoRaWAN设备类型、终端入网方式及消息上下行

本文主要是介绍LoRaWAN设备类型、终端入网方式及消息上下行，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

LoRaWAN 协议针对低功耗、电池供电的传感器等应用进行了不同等级的优化，分成不同级别的终端类型（Class A/B/C），以优化网络延迟和电池寿命间的平衡关系。所有的LoRaWAN终端都必须满足Class A的规定。

一、设备类型
1.Class A
Class A设备执行的是一个非对称的双向通信机制，终端设备上行发送后会伴随打开两个下行接收窗口，以数据发送结束作为基准进行计算接收窗口的开启时间。Class A设备功耗最低，终端发送一个上行传输信号后才能与服务器进行下行通信，与服务器任何时候的下行通信都只能是在上行通信之后。

2.Class B
Class B设备建立在Class A基础上，允许更多的接收窗口，为了达到这一目的，终端设备会从网关接收到一个Beacon，以此获得同步，这一方式会让服务器知道终端设备正在“倾听”。

3.Class C
Class C设备同样基于Class A，在不需要发送数据的情况下，一直打开接收，功耗比A类和B类都大，但对于和服务器之间的交互来说延迟也最低。

二、终端入网方式
为了能够与 LoRaWAN 网络通信，终端需进行必要的参数配置与激活操作。终端的激活有两种方式，一种是空中激活 Over-The-Air Activation (OTAA)，另一种是独立激活 Activation By Personalization (ABP)。两种激活方式都需要三元组，区别如下：

OTAA：DevEUI、 AppEUI、 AppKey
ABP：DevAddr、 NwkSkey、 AppSkey

1.OTAA:
DevEUI 是一个类似IEEE EUI64的全球唯一ID，标识唯一的终端设备。
AppEUI是一个类似IEEE EUI64的全球唯一ID，标识终端的应用提供者。
AppKey 是由应用程序拥有者分配给终端。当终端通过OTAA方式加入网络， AppKey用来产生会话密钥NwkSKey和AppSKey，会话密钥分别用来加解密和校验网络层和应用层数据。

2.ABP:
DevAddr是node的短地址，在数据通讯时，使用的是node的短地址。
NwkSKey在MIC校验时会用到，用于数据的校验。
AppSKey在加密解密时会使用到，用于负载的AES加解密。

三、消息上下行
上行消息是由终端发出，经过一个或多个网关转发给网络服务器。下行消息是由网络服务器发出，经过单个网关转发给单个终端。
由于Class A设备下行通信只能是在上行通信之后，终端设备上行发送后会打开两个下行接收窗口，接收窗口开始时间以上行数据发送结束作为基准，接收窗口的长度至少要让终端射频收发器有足够的时间来检测并处理下行的前导码。因此相邻两条上行信息之间的间隔至少2秒，实际使用应该设置更长一点。