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深入了解 LoRaWAN 技術
深入了解 LoRaWAN 技術
LoRaWAN 是 LoRa 聯盟開發的遠程廣域網絡協議，可將“事物”無線連接到區域、國家或全球網絡中的互聯網。該技術可滿足關鍵的物聯網 (IoT) 要求，例如雙向通信、端到端安全性、移動性和本地化服務。 它使用 ISM 頻段中的未授權頻譜定義了網絡的通信協議和系統架構，而 LoRa 物理層則在連接到網絡的遠程傳感器、信標和網關之間建立遠程通信鏈路。該協議有助于利用任何位置的硬件和軟件快速建立公共或私有物聯網網絡。 使用 LoRaWAN，終端設備可以通過兩種方式連接到網絡：
無線激活 (OTAA)：要連接到網絡，設備必須首先建立網絡密鑰和應用程序會話密鑰。
個性化激活 (ABP)：用于與網絡通信的設備密鑰是硬編碼的，從而導致不太安全但更簡單的連接。
LoRaWAN 有多安全？
LoRaWAN 有一個用于網絡的安全層和一個用于應用程序的安全層。應用層安全保證網絡運營商無權訪問最終用戶的應用數據，而網絡安全保證網絡中的每個節點都是合法的。因此，LoRaWAN 標準提供了兩個加密層：
終端設備和網絡服務器交換一個 128 位的網絡會話密鑰。
在應用程序級別，一個唯一的 128 位應用程序會話密鑰 (AppSKey) 是端到端共享的。
數據由節點加密，然后通過 LoRaWAN 協議再次加密，然后傳輸到 LoRa 網關。網關通過標準 IP 網絡將數據傳輸到網絡服務器。網絡服務器使用網絡會話密鑰 (NwkSkey) 解密 LoRaWAN 數據。然后它將數據發送到應用程序服務器，應用程序服務器使用應用程序會話密鑰來解密數據（AppSKey）。
然后將加密添加到 LoRaWAN 通信協議中。然而，LoRa 傳輸是基本的無線電波通信，無法自行加密。如果 LoRaWAN 設備通過無線激活或 OTAA 連接到網絡，則設備和網絡之間會交換一個 128 位的 AppKey。AppKey 用于在設備發送加入請求時構造消息完整性代碼（MIC），然后服務器將 MIC 與 AppKey 進行比較。
如果檢查成功，服務器會生成兩個新的 128 位密鑰：應用會話密鑰（AppSkey）和網絡會話密鑰（NetSkey）（NwkSkey）。AppKey 用作將這些密鑰發送回設備的加密密鑰。設備在收到密鑰后解密并安裝兩個會話密鑰。
LoRaWAN 技術的優勢
LoRaWAN 技術有很多優點。讓我們來看看：
它具有以千米為單位的大覆蓋區域。
在免費頻率上運行，無需預付費用。
G adgets 的電池壽命很長，設備電池可以使用 2-5 年。
采用開放式方法的非專有合作伙伴關系。
擴展范圍允許智能城市應用，但低帶寬使其非常適合具有有限數據和/或可變數據傳輸的實際物聯網安裝。
C更昂貴的連接成本，是無線的，并且易于設置和部署。
憑借 AES 加密、完全雙向通信以及 CISCO、IBM 和其他 500 家 LoRa 聯盟成員公司的支持，它為網絡和應用程序提供了一層安全性。
除了特定行業的實施外，LoRaWAN 還可以在高成本 5G 替代方案過于昂貴的新興國家實現物聯網。該技術由于其靈活、相對簡單的設計和最小的網絡硬件要求，大大降低了部署成本，同時其低能耗進一步節省了運行支出。LoRaWAN 旨在將設備無線連接到互聯網，是物聯網傳感器、跟蹤器和信標的理想選擇，這些傳感器、跟蹤器和信標具有適度的數據流量要求和有限的電池壽命。該協議的固有屬性使其成為廣泛應用的絕佳候選者。
LoRaWAN 技術的局限性
盡管上面列出了這項技術的許多巨大優勢，但仍然存在許多局限性。讓我們看看一些可能性：
需要減少延遲（通常以毫秒為單位）和定義抖動的大數據有效負載、持續監控和硬實時應用程序與此技術不兼容。
隨著網關在大都市地區的部署，LPWAN 技術（尤其是 LoRaWAN）的發展帶來了共存問題。開放頻率具有易受干擾和數據速率差的缺點。
對 LoRaWAN 的正當利益
LoRaWAN 技術是物聯網領域的一個新流行詞。隨著物聯網不斷擴展并變得越來越流行，我們了解任何新技術的安全性、優勢和劣勢非常重要。LoRaWAN 在高成本 5G 過于昂貴的情況下啟用物聯網的能力，以及降低總體部署成本的能力，無疑使其成為一項卓越的技術。但是，必須針對您的特定用例仔細權衡其其他優點和限制。