LORA技術先進在哪？

　　隨著工業(yè)4.0的發(fā)展，人們對基于無線電的傳感器的興趣也在增加。LoRaWAN(遠程廣域網)是一種在這種背景下越來越流行的技術，正在引起工業(yè)公司的關注。了解LoRaWAN技術，聽聚英電子詳解。

　　1.射程遠、能耗低

　　LoRaWAN，LPWAN無線電技術(低功耗廣域網)。與傳統(tǒng)的WLAN相比，這種無線網絡可以在不消耗大量能量的情況下實現較長的傳輸范圍(高達15公里)。每當必須從廣泛分散的測量點獲取傳感器數據時，LoRaWAN都是理想的解決方案。電可以包括分布在城市地區(qū)的廢物容器，或在大型工作場所流通地帶有原材料和輔助材料的容器。由于能量要求低，基于LoRaWAN的無線電傳感器無需更換電池即可運行數年。這可以節(jié)省時間和金錢。

　　2.高性價比的數據傳輸

　　除了低能耗之外，另一個幫助工業(yè)公司保持運營成本(OPEX)盡可能低的因素：由于LoRa在免許可頻率范圍內工作，因此可以建立不產生額外成本的私有公司網絡用于發(fā)送傳感器數據。或者，也可以以具有成本效益的方式訪問公共LoRa網絡，這些網絡已經由荷蘭、韓國和瑞士等國家的電信公司在全國范圍內提供。

　　3.穿墻

　　任何嘗試過在家中的每一層都設置無線局域網但未成功的人都知道問題所在：混凝土和鋼材很快就成為無線電傳輸看似不可逾越的障礙。在工業(yè)應用中，由于對數據的可用性和完整性的高要求，這個問題更加嚴重。LoRaWAN在亞千兆赫范圍內傳輸，這意味著來自LoRa傳感器的無線電信號可以成功地穿過幾堵混凝土墻。這使得該技術適用于室內和室外使用例如，在公司大樓內的網關可以接收來自分布在公司場所的傳感器的信號的情況下。LoRa傳感器還可以從地窖和其他地下區(qū)域廣播。

　　4.易于擴展的無線電網絡

　　一旦建立了公司自有的LoRaWAN，如有必要，可以快速擴展星型網絡結構。無需昂貴且耗時的網絡規(guī)劃來添加更多網關——只需適合現有的網絡結構。作為一個額外的好處，更多的網關可以連接更多的傳感器并更快地傳輸傳感器數據。這可以延長電池供電的無線電傳感器的使用壽命。

　　5、安全傳輸

　　工業(yè)環(huán)境中對安全數據傳輸的要求明顯高于其他領域。借助LoRaWAN技術，數據在從傳感器傳輸到使用AES128標準的互聯網軟件應用程序時被加密。有了這種端到端加密，這種LPWAN技術是工業(yè)公司無線傳輸數據的好選擇。

　　LoRaWAN安全

　　安全性是任何大規(guī)模物聯網部署的首要問題，對于任何LPWAN來說都極為重要。

　　LoRaWAN?利用兩層安全性：一層用于網絡，一層用于應用程序。網絡安全確保網絡中節(jié)點的真實性，而應用安全層確保網絡運營商無法訪問最終用戶的應用數據。

　　因此，LoRaWAN規(guī)范定義了兩層加密：

　　終端設備和網絡服務器之間共享的唯一128位網絡會話密鑰

　　在應用程序級別端到端共享的唯一128位應用程序會話密鑰(AppSKey)

　　LoRaWAN上的數據經過兩次加密;傳感器數據由節(jié)點加密，然后通過LoRaWAN協議再次加密;只有這樣才會被發(fā)送到LoRa網關。網關通過普通IP網絡將數據發(fā)送到網絡服務器。

　　網絡服務器擁有網絡會話密鑰(NwkSkey)，并解密LoRaWAN數據。然后，將數據傳遞給應用程序服務器，應用程序服務器使用應用程序會話密鑰(AppSKey)解密傳感器數據。

　　這一點很重要，因為LoRa網關在開放頻率上運行，因此可以從附近的任何傳感器接收數據。因此，LoRa網關不能解密傳感器數據變得很重要。

　　需要注意的是，添加加密的是LoRaWAN通信協議。LoRa傳輸本身是簡單的無線電波傳輸，無法加密。

　　LoRaWAN?設備有兩種加入網絡的方式。第一個是OTAA，即空中激活。設備和網絡交換一個128位的AppKey。當設備發(fā)送加入請求時，AppKey用于創(chuàng)建消息完整性代碼(MIC)，然后服務器使用AppKey檢查MIC。如果檢查有效，服務器會創(chuàng)建兩個新的128位密鑰，即應用會話密鑰(AppSkey)和網絡會話密鑰(NwkSkey)。這些密鑰使用AppKey作為加密密鑰發(fā)送回設備。收到密鑰后，設備會解密并安裝兩個會話密鑰。

　　NwkSkey用于保證從設備到LoRa網絡服務器的消息完整性。AppSkey用于從設備到應用服務器的端到端AES-128加密。

　　網絡加入的第二種方法是ABP，即個性化激活。在這種情況下，設備會話密鑰是由用戶插入的，因此可能存在安全問題。

　　使用免許可頻率的LoRa的監(jiān)管注意事項

LoRa設備在開放頻率范圍內傳輸，無需政府許可即可傳輸。即LoRa在免許可頻段運行，無需政府或州的許可即可在這些頻率上傳輸。