开发者学堂课程【阿里云 AIoT 物联网开发实战:LoRa 通信和 LinkWAN 平台介绍】学习笔记,与课程紧密联系,让用户快速学习知识
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LoRa 通信和 LinkWAN 平台介绍
七、Link WAN 组网
Link WAN 组网主要是支持标准的 LORA WAN,支持两个频谱,CN 470和 aS 923,在香港和澳门这些地方使用的是 as 923,也支持组播和 FUOTA。
这里做一个关于全双工和半双工的名词解释,全双工为 Asdd,再上行一个频率,下行一个频率,通过硬件本身功能同时接受上行和下行。一般这种功能用在车位锁,需要频繁进行下行的场景需要用到全双工的网关。第二部分是半双工,是 TDD 的网关,在上行的时候,不能下行,只能错开来,这一般是用在数据采集的时候使用半双工网关,用户可以根据实际的场景看下行是否频繁,如果频繁且上报频次也很频繁的话建议使用全双工网关,反之,建议用半双工的网关。因为二者在硬件上面有一些差异,全双工会贵一点,半双工会便宜一点。接下来是看设备是同频还是异频,也支持 LBT 是一个监听的功能,所以总结一下组网是即插即用,实时扩容。
八、Link WAN-用网
设备使用网络上云,传感器通过 LoRa WAN 协议传输给网关,网关把数据给 Link WAN,Link WAN 有两个数据出口,一个 IoT 平台也就是阿里云物联网平台,再到行业平台,客户也可以选择消息队列 MQ,推到 SAAS 平台,用户可以根据自己的需求灵活去搭配,独享版定义为企业实例,出口通过物联网平台来出口,下面会有介绍。
九、Link WAN-泛在与独享
Link WAN 主打的是泛在,也就是说公共实例。左边的图用了物联网的能力,共享范例、共享存储、共享资源,在账号维度做了一个隔离。这样的好处是成本会更低,但是当某一个环节出现问题的时候,全部都会受到影响。
图的右边是新推出的独享版本,也就是企业实例版本,它会把物联网平台、算力等专门划出一部分来给客户使用,用户可以根据自己的需求去配置,不会受到其它人的影响,更适合作为一个企业级的专网产品,这产品的网管需要适配最新版本的 SDK(2.5.0及以上),在购买网关的时候需要和网关厂家讲好,这产品对接的是阿里云的 Link WAN 实例,那么厂家自然会知道使用2.5.0及以上的版本进行适配,下面的表格介绍一下二者的区别。独享实例的维度是独有性质的,只要企业实例里面的设备数不要超过就好了。
|
泛在——公共实例 |
独享——企业实例 |
标准 LoRaWAN 协议 |
支持 |
支持 |
CLASS A/B/C&D2D |
支持 |
支持 |
网间隔离 |
支持,账号维度 |
支持,实例维度 |
网关额度 |
免费3个,超出需购买 |
无限制 |
数据库&算力 |
共享 |
独享,按需配置 |
依赖项 |
Link Platform 公共环境 |
Link Platform 企业实例 |
收费项 |
网关数量 |
消息上下行 TPS(数据上下级会有每秒多少次 TPS 收费维度) |
适用场景 |
城市级大网,并满足开发者需求 |
企业级专网,并满足中小项目需求 |
密钥颁发(最大区别) |
不支持,但可申请阿里云密钥,其它设备是接不上来的 |
可申请阿里云密钥,也可自主颁发密钥,只要符合是16个字节就可以去颁发,也可以导入平台,所以企业实例更加灵活自主,满足用户在购买产品的时候不用必须去买 link WAN 颁发的设备,只要是标准的 LoRa WAN都可以接入进来。 |
网优网规 |
负载均衡、下行路径优化等 |
网关配置、负载均衡、下行路径优化等,因为它是企业级的专网,所以应该让用户有更多的配置或者使用网络信息的能力。所以它主打网络配置、网管管理等更加灵活 |
所以根据各自的需求去选择产品,这两个产品对 LoRa WAN 都是支持的。
十、企业版实例架构
企业实例包括 LP 的企业实例,目前用的比较多的是公共实例,也就是多租户数据库,多租户接入点,共享这部分资源,这时候如果企业用户说自己已经进行了购买,这部分资源想要独自使用,这时候就推送企业版实例。它有独立的数据库和独立的接入点,这样的好处是用自己想用的一部分。还有一个优点是更高性价比去使用,之前用户去租独立的 ECS 去部署,可能使用率并不高,会造成一部分的浪费,那么阿里云的企业实例相当于租了一大片的集群,可以划分一部分给用户使用,这样可以让使用率更高,成本也会更低,可以达到独享的诉求,主要是介绍这特点。
十一、Link WAN-认证
主要是对设备软件互联互通的认证,对模组和网关进行认证。认证成功以后,会把产品上架到 IoT 设备中心,让一些应用厂家或者集群商在选择网关或者设备的时候来登录,帮助大家把设备推出去,也降低集群难度,一起共建物联网的生态。
十二、Link WAN 资费
Link WAN 资费主要是两部分,如果选择公共实例,也就是泛在的版本,网关是送三个额度,凭证是100个,如果不够选择扩容的话,每天是一块钱,或者是说一口价买断,标准的网关是30元一个,还有300元每个的,是一秒30次的频次,是大容量的网关,一般来说是用于小区。如果以家庭为单位,推荐使用30元每个的产品。第二部分是企业实力,也就是独享版,网关接入是没有限制的,数量不再是收费维度,免费接就可以,用户可以自助颁发密钥,根据上下行 tps 按需扩容收费,也就是每秒钟能收多少个数据包,很多物联网的产品,它的上下行 tps 并不是那么频繁,很多都是以分钟或者小时为计的,这种在资费上面是挺有优势的,如果实力用户是单独开通 lw 服务,只需要每天九块钱,可以接几千个网关,也还是九元每天,如果购买的是连接型实例用户,直接免费送lw服务,具体的可以登录阿里云官网去看相关的介绍。
十三、自建 VS Link WAN
能力 |
自建平台(LoRa) |
Alibaba Cloud Link WAN (LoRaWAN) |
LoRaWAN 国际标准 |
标准纷乱,互不相通,系统维护成本高 |
LoRaWAN 国际标准协议 |
技术领先 |
开源版本,自行迭代,对于新协议能力,被动演进 |
阿里云自主迭代, 跟随联盟定义标准,目前支 持LoRaWAN1.0/1.0.2/1.1,Class A/B/C |
性能 |
自行实现扩展性架构,难做到从设备粒度调度服务器、负载均衡等基础设施。 |
基于阿里云ECS和云服务器的能力,具有亿级设备的长连接能力、百万级并发的能力,架构支撑水平性扩展。在一些比较大的场景,它的性能保障是没有问题的。 |
安全 |
需额外开发、部署各种安全措施,保障设备数据安全是个极大挑战。 |
基于 LoRaWAN AES 与阿里云物联网安全通道,在网关侧嵌入阿里的 SDK,确保数据安全可达。双重链路保障 |
稳定 |
需自行发现宕机并完成迁移,迁移时服务会中 断。稳定性无法保障。 |
服务可用性高达99.9%。单点故障,自动迁移。 |
简易 |
需要购买服务器搭建负载均衡分布式架构,需要花费大量人力物力开发“接入+计算+存储",自己组建复杂网络管理系统 |
一站式网络管理、实时管理覆盖区、无缝连接阿里云产品与物联网平台,用户搭建灵活简便。 |
目前联盟的版本一直在迭代,从商业来说,需要一直有人力去支撑,所以前期的人力成本会比较高,阿里云会自主迭代,会去定一些符合中国国情的物联网标准,目前的 LoRa WAN 版本支持了1.1。
十四、LoRa 设备接入企业实例的概述
本示例介绍在智慧场馆场景中,借助环境传感器设备,使用 LoRa通信技术,监控所在环境的温度、 湿度、二氧化碳浓度、挥发有机物、甲醛、光照强度、PM2.5等 环境指标。
使用物联网平台企业实例和 LoRa 环境监测设备的配置过程包括:
自主搭建会场的 LoRa 网络;配置 LoRa 环境传感器入网;在物联网平台上提交数据解析脚本,用于解析环境传感器上报的数据。