基于LinkWAN的应用开发|学习笔记

简介: 快速学习基于LinkWAN的应用开发

开发者学堂课程【基于LoRaWAN的物联网络管理平台基于LinkWAN的应用开发】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识。

课程地址:https://developer.aliyun.com/learning/course/560/detail/7678


基于LinkWAN的应用开发

内容介绍:

一、Link WAN概览

二、搭建与管理网络

三、应用开发流程

四、LoRaWAN应用


一、 Link WAN概览

Link WAN主要功能

1、组网(网关)

网关管理

网络管理

2、入网(凭证)

开通入网

通讯配置

3、通信(节点)

节点管理

双向通讯

Link WAN平台数据流

image.png

LoRaWAN网关如何对接Link WAN平台

LoRaWAN网关

Link WAN平台

家庭级网关

企业级网关

运营级网关

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Link WAN平台系统集成流程

供应链:网关

网络运营商户

应用提供商户

供应链:终端(烟感)

供应链:模组

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二、 搭建与管理网络

Link Market:购买网关、模组和终端设备

在https://linkmarket.aliyun.com/里的广域物联网中

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Link WAN平台添加网关

网关管理

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添加网关:

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网关安装

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Link WAN授权凭证

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添加专用凭证授权

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把应用凭证授权给应用商:

点击授权应用商

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完成授权

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三、 应用开发流程

应用开发与部署基本流程

应用ISV→获取入网凭证(JoinEUI)→添加节点DevEUI,Pincode→配置数据流转→基于LP/MQSDK开发应用→交付部署

Link WAN给凭证添加节点

在凭证下面去添加自己的节点

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添加节点入网

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节点应用数据流转配置

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节点上行数据流转-物联网平台

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节点上行数据流转-物联网平台

对应产品下服务端订阅示例

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image.png

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节点上行数据流转-物联网平台

基于阿里云AccessKey进行身份认证并建立连接

//阿里云accessKey

string accessKey = "xxXXXXXXXXXXXxX";

//阿里云accessSecret

string accessSecret = "xxxXXXXXXXXXXxx";

//regionId

string regionId = "cn-shanghai" ;

//阿里云uid

string uid = "xxxxxXXXXXXx";

// endPoint: https : / / ${uid} .iot-as-http2.${region}.aliyuncs.com

string endPoint = "https: / /" + uid + ".iot-as-http2." + regionId + ".aliyuncs.com"

/ /连接配置

Profile profile = Profile.getAccessKeyProfile(endPoint,regionId,accessKey,acces:

//构造客户端

Messageclient client = MessageclientFactory.messageclient (profile);

//数据接收

client.connect ( messageToken -> {

Message m = messageToken.getMessage( ) ;

system.out.println( "receive message from " + m) ;return MessageCallback. Action. Commitsuccess ;

节点下行数据流转-物联网平台

image.png

节点下行数据流转-物联网平台

image.png

普通版和高级版通过sDK下发JSON格式数据,其格式和控制台下发的JsON数据格式相同。普通版下发二进制数据只需要包含业务数据,但是高级版通过SDK 下发二进制数据必须以下面3个字节作为开头来定义网络参数,节点实际接收到的数据不会包含这3个起始空节。

image.png

物联网平台高级版-物模型

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物联网平台高级版-功能定义

image.png

物联网平台高级版-运行状态

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消息队列MQ

消息队列(MQ)是企业级互联网架构的核心产品,是一个低延迟、高并发、高可用、高可靠,可支撑万亿级数据洪峰的分布式消息中间件。

如需使用MQ,需要开通MQ服务

(https://www.aliyun.com/product/开通MQ服务后进入管理控制台进行MQ资源的创建。MQ的资源包括:

消息主题(Topic)

消息生产者(Producer ID)消息消费者(Consumer ID)

阿里云Access Key ID和Access Key Secret

在MQ消息系统中,消息生产者将消息发送到某个指定的消息主题Topic,消息消费者则通过订阅该指定的Topic来获取和消费消息

image.png

节点上行数据流转-消息队列MQ

订阅消息格式与样例

样例:

{

"data" :"68656c6c6f20776f726c64","datr" : "SF9BW125",

"devAddr":"664dffff",

"devEui": "d396e0000ffffff","fcnt": 1123,

"fport":3,

"gwEui": "d396e0fffffff","joinEui":"d396d0affffff"","mtype" : 2,

"rssi": -71,"snr":13.5,

"time":1530961377256

}

节点下行数据流转-消息队列MQ

发生消息格式与样例

样例:{

"data": "af616c0263",

"fport":10,

"devEui" :“xxxXXx",

"confirmed" : false,

" time ":1530961377256

}

【注】data用16进制字符串表示,譬如下发数据"abc"表示为"616263”。

【注】fport不能为0,在LoRaWAN协议中fport为0是指MAC指令。

四、LoRaWAN应用

速率与包长

image.png

窄带小数据传输,单包最大负载为51~222字节

不向速率不同最大包长

NS与节点侧ADR自动调速

让无线空口传输的数据尽量紧凑

应用层数据超过当前单包最大负载需要分包组包

可考虑固定应用层包长为51字节

应用端口

建议基于Link WAN开发应用时使用端口1~199

0:MAC指令

1~199:建议应用使用

200:RPD Remote Multicast Setup over LoRaWAN中定义为组播使用

201:RPD Fragmented Data Block Transport over LoRaWAN定义为分包组包使用

202:RPD Application layer clock synchronization over LoRaWAN定义为应用层时钟同步使用

203~223:建议应用保留

224:LoRaWAN MAC协议测试模式

225~255:为将来标准化应用扩展保留

确认帧与非确认帧

LoRaWAN网关典型为8上1下,下行比较紧缺

如上行确认帧过于频繁,会占用紧缺的下行信道

节点需要上行确认帧,并根据ACK触发降速与入网

周期性频繁上行的数据应以非确认帧为主

上行数据根据应用类型尽量为非确认帧与确认帧组合

下行数据建议为确认帧

image.png

单播与组播

单播方式:1000盏路灯空口传输1000次

image.png

组播方式:1000盏路灯空口传输1次

image.png

路灯应用

电池供电,下行为主,Class C设备每小时上行1包确认帧心跳包

有控灯需要时,立即下行确认帧控灯指令

智能锁应用

电池供电,上下行均有,Class B设备每小时上行1包确认帧心跳包,包含设备状态;每128秒开beacon接收窗口;每3.84秒开接收窗口收下行指令

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