开发者学堂课程【走进阿里云物联网： 物联网络管理平台（LoRaWAN）介绍】学习笔记，与课程紧密联系，让用户快速学习知识。
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物联网络管理平台（LoRaWAN）介绍
内容介绍：
一、简介
二、LoRa 介绍及产品所提供的能力
三、LoRa WAN 技术特点
四、Link WAN 产品架构
五、Alibaba Cloud Link WAN 主要功能
六、硬件来源
一、简介
首先需要有一个概念，阿里云 IOT 在做的部分分别是云、管、边、端。
这四个东西中会有云测的一些产品出现，包括一些服务，就像网上可以看见的智能单品、智能人居对应下图的所在行，这一行的内容对应是云环编端语言的产品能力。本次课程会重点介绍管的部分，下图中红字的部分是 LoRa，从 2G、3G 到 wifi 的这种变端，这都是管的部分。
选择 LoRa 作为第一站能力的接入，可以在上面能力的接入，这个是在管能力的一个提高。边就是边缘计算，会有另外的课程来详细介绍。端就是软硬件的一个终端或者是设备，具体上讲他会偏于硬件的生态，就是硬件生态。
基础上有物联网操作系统，支持做便捷的开发和能力的赋能。
二、LoRa 介绍及产品所提供的能力
（1）LPWAN 家族以及 LoRa 介绍
LPWAN 家族
LPWAN 是物联网发展的一个新热点，具有广覆盖、低速率、低功耗、低成本的特点。
主要技术有：eMTC、NB-IoT,LoRa,SigFox,RPMA, HaLow 等。
应用领域：在智能城市、智能农业、智能工业、智能园区等领域有非常广泛应用场景。
LoRa 在全球免费频段(即非授权频段)运行，包括433、868、915MHz 等，允许运营商或企业自行建设符合其标准的网络，在IBM、思科、法国 Orange，Google 等重量级厂商成立的联盟推动下，技术成熟。
在学习 LoRa 之前，先来了解一个名为 LPWAN 家族的内容。
它的全称叫 LowPower WAN，是一个低功耗的连接技术，是一个家族。
它有一些特征：
是非常适合在物联网上的连接（现处于是物联网发展的热点）；它的覆盖率很广，像以前的 WiFi 可以覆盖到家里，但这种 Low Power 使用理由就是覆盖广并且低功耗。
LPWAN 家族虽然也具有缺陷，但它在物联网连接里面是可以被忽略的。
就目前技术传输的距离非常远并且具备通讯能力的，在以前是2G、3G、4G 这种广为应用。可以看到再上图中的白色区域中，左上角之前是空白的。
然后这种 LoRa 方式就可以达到把数据量较小的但传输距离远的功能，LoRa 刚好满足这个距离远但牺牲了传输速率的连接需求。
这种存在的技术都称之为 LPWAN，常见的有运营商使用 eMTC 、NB-IoT，是属于授权频段。也有像 WiFi 一样可以组网的，像,LoRa,SigFox,RPMA, HaLow，这几个技术可以自由组建网络，连接网络，与 WiFi 相像。但这些技术应用环境很广，在农业、城市都可以使用。所以认为在未来物联网这种无论是授权还是非授权的这种低功耗技术都会是一个热点。
LoRa 在业界是国际标准，这个国际标准是定义在 MAC 层，但连接是在 FHDR 层上。
解释说明内容：
假设两个终端点对点传输，通过 FHDR 层就可以完成通讯功能，但在 MAC 层就会定义它的交换组网的方式，所以国际上有一个联盟名为 LoRa Alliance。
这个联盟就会定义它的规范，也是一个开放性的联盟，任何人都可以加入。所以会有企业在联盟中贡献提供标准的能力，通过一年时间，提出了中国的 LoRa 标准。所以在所有具体的技术中，LoRa 可以彼此互联互通，联盟成员也是可以免费共享在上面会有
（2）阿里巴巴在 LoRa 联盟的贡献
阿里巴巴是 LoRaWAN 联盟董事会成员
阿里巴巴通过一年的时间推出了 LoRaWAN 中国标准
截止目前共申请32项专利，联盟成员免费共享
所有专利中，2项技术标准被 LoRa 联盟采用，完善了全球标准和协议制定
三、LoRa WAN 技术特点
首先它是心状组网，跟点对点传输不大一样。心状组网具体来讲就像是家用的 WiFi 路由器，但点对点就是，在以前的一些 WiFi 组网的时候，由于价格较贵，所以用点对点的传输方式，这就是最大的不同。所以心状组网是 LoRaWAN 技术的最大特征。
但它在传输上面也没有抛开 LoRa 的传输能力，它的基础特点还是在 LoRa 上。
第一个特征就是低功耗，如果有一个温湿度传感器用的是是5号电池，放了四节，那可以达到两年到四年的一个续航，因为温度的产级量平均比较低，具体上是半个小时产一次，平均十五分钟下来，可以保证很多年都不用产一次，所用功耗相当低。
第二个是覆盖面广，它的体感概念是，比如一般家用路由器天线做的再好，它的通讯距离也就是五十到一百米的距离，通常十几到几十米以外，如果房子大一点可能还需要两个以上的路由器。
但是在 LoRa 的网端上面，它的通讯范围基本上是以公里起跳，通常是三到五公里的通讯距离。这个距离很容易把园区覆盖完，就可以完成更多的事情。
第三个就是高容量。可以发现它的覆盖很大但对容量如何，这个的解释是 LoRa 本身不像是 WiFi 网络中的一种具有连接特性的，它其实是没有连接的属性，不常连接；而它的容量是依照业务模型。所以具体来讲，如果做的是烟感的话，它可能每个小时报两次，报完后会陷入休眠，直到下一次苏醒，一次就大概可以承受两万到三万的烟感，这个容量很高。一般的 WiFi 大概也就只有十几个而已。
第四个是高渗透，LoRa 的层次一般具体来说是-137~143dBn，具体看各个厂商做到的程度，但都是这样的量级。这个量级是有一个体感势，一般路由器大概是-100~110dB，所以它的穿透力是比较差的。到143dBn 就穿透大约六到八层，数据上是每6dB 穿透能力就会多一倍。-140到-110中差的有三十 dB，它的传输距离就会加大很多，渗透性也会很好。
第五个是低成本。LoRa 在前几年还处于价格偏贵的，用量较少；但这两年，这个模块变得相当便宜，低于五块美金以下，说明它的成本是越来越低的。可以在天猫等地方看到产品，或是一些公益商、合作伙伴会有相当多的解决方案来说硬件，具体是已经在大量部署了。
四、Link WAN 产品架构
查看产品结构示意图，可以看到即使寻址是 LoRaWAN 1.0.2或是1.1版本去完成的，具体的是把网关、资讯链路和安全都实测在云测上面，是在公有云版本的内部 serve。
对于合作伙伴来说开发这些东西，需要提高对应的 SDK，这个东西对于所要合作的伙伴，是要开发 SDK，从上面获取源代码，直接移植为 LoRa 标准网关。节点上也是，可以通过 SDK 快速使 LoRa 的硬件变为 LoRaWAN 的硬件，就是在 FHDR 层叠加了一个 LoRaWAN 的 Mac 层，是这个节点变成 LoRaWAN 相容的，这就可以轻松的记录到这个平台。
这个产品在阿里云平台可以完成一件事情。这个事情就是在，如下图中的红色框中，这是一个阿里云所有的控制台。用户可以开通对应的账号来使用该平台，目前提供免费的方式就是可以监督网关，一些的终端可以免费使用这些基础的网络组件。可以发现这些的界面为了使用它是相当的简单，它是希望每一个人可以像组建 WiFi 网络，甚至更简单的方式去把LoRa文件组建起来。另外，提供的 API 服务是提供给运营商或者是管理有更大容量需求的网关，可以通过 API 服务集成到自己的系统。
当数据从端测到了云测的后，如何把数据取回？先说明用户做的是把协议栈做交互时，用户数据本身被加密的数据，所以这个本身是作为管道能力，因为它没办法解开，没有钥匙。但是会提供两个管道，让用户把数据取回。
第一个管道是最通用的叫做 MQ 服务，就是阿里云提供的一个服务，它与 MQ 消息队列，它具体就是 Mqtb 的 topic 可以通过上下型来完成 topic 的订阅。然后再接上自己的，就是可以搭建一个物联网的应用服务器，去完成数据的订阅，消耗量，就像之前提到过的可以做一个烟感的应用，可以订阅数据和下行的一个控制，这就是标准的 Mqdb 的一个接口。
还提供阿里云 Link 物联网平台的 path 开发服务，可以自己完成设备的管理、脚本或者是一些物模型。通过物联网平台，阿里云 IOT 本身的内部可以打通，可以轻松的使用平台，以更快的速度使产品落地，这就是阿里云 IOT 提供的物联网服务
五、Alibaba Cloud Link WAN 主要功能
通过这个平台可以完成三件事。
第一个就是可以组网，将网关接到平台上面，把整个配区的网关整理起来在进行网络的管理。
第二件事是可以管理入网的权限，也就是开通所谓的凭证。将通讯配置配到凭证上去，具有凭证的就可以使用网络，就可以把能使用网络的人做一个分配管理。
第三个就是可以完成通讯的能力，节点就是通讯的工具。任何节点只要具有入网的凭证，就可以在网络中进行通讯。具体上使 LoRaWAN 的 classA、classB、classC 模式。
采用的入网配置使 otea，是 LoRaWAN 标准的路由入网方式
六、硬件来源
买硬件至少需要有网关、骁龙 LinkWAN 的节点或终端。在阿里云 IOT 页面的左下角有一个 Link WAN 的广域物联馆，点进去后可以看到至少三十家以上供应商所提供的一些软硬件产品。
需要网关、终端等这些硬件就可以连接到 Link WAN 平台。具备硬件和服务功能之后，就可以用来做物联网服务。
