Qu'est-ce que la passerelle LoRaWAN ?

La passerelle LoRaWAN est un composant matériel essentiel de l' architecture LoRaWAN IoT grâce auquel les données peuvent être collectées à partir d'appareils et transmises à un serveur réseau. On peut dire qu'il n'y a pas de réseau LoRaWAN IoT sans passerelle LoRaWAN.

(Architecture IoT LoRaWAN)

Composition de la passerelle LoRaWAN :

En termes de construction, une passerelle LoRaWAN est principalement composée de deux composants : l'hôte et le concentrateur.

Le premier composant, appelé hôte, est le cerveau de la passerelle LoRaWAN. Il s'agit en fait d'un micro-ordinateur chargé de contrôler le concentrateur pour réaliser la fonction d'émetteur-récepteur sans fil et de transmettre les paquets de données au serveur réseau. Le logiciel clé exécuté sur l'hôte s'appelle le redirecteur de paquets et il décide quel serveur Web acceptera les paquets collectés par la passerelle LoRaWAN .

Le deuxième composant est le concentrateur. Il s'agit de la partie RF (radiofréquence) de la passerelle LoRaWAN, et possède une puce RF dans sa partie frontale, qui peut recevoir des données en même temps. Il y a une puce de bande de base numérique sur le concentrateur qui effectue un traitement numérique du signal RF pour le rendre significatif pour l'hôte. L'hôte et le concentrateur de la passerelle LoRaWAN communiquent en série au niveau de la carte.

En plus du concentrateur et de l'hôte, chaque passerelle LoRaWAN a besoin d'une chose très importante : le boîtier. Le shell protège la passerelle des variables d'environnement environnantes. Le boîtier varie en fonction de l'environnement d'utilisation prévu, par exemple, une passerelle intérieure utilise un boîtier compact. Les passerelles extérieures, en revanche, utilisent des boîtiers plus robustes, durables et étanches.

(Passerelle NiceRF LoRaWAN)

Fréquence des passerelles LoRaWAN

Comme les autres passerelles, les passerelles LoRaWAN doivent également fonctionner sur une fréquence de fonctionnement spécifiée. Lors du déploiement de passerelles dans des pays spécifiques, les paramètres régionaux de LoRa Alliance doivent être suivis. Cependant, il n’existe pas de fréquence universelle et chaque pays a des lois différentes concernant l’utilisation des bandes MHz sans licence. Par exemple, la bande de fréquences LoRaWAN en Chine est CN470 (470-510 MHz), tandis que celles en Europe et aux États-Unis sont respectivement EU868 (863-870 MHz) et US915 (902-928 MHz). Chaque pays a sa chaîne spécifique. Pour plus de détails, vous pouvez vous référer au fichier de paramètres régionaux de l'Alliance LoRa.

À propos, les passerelles et les appareils LoRaWAN doivent être sur le même programme de fréquence pour fonctionner. Si l'appareil LoRaWAN utilise un plan de fréquence différent de celui de la passerelle LoRaWAN, l'appareil ne sera pas visible par la passerelle. Dans ce cas, la passerelle LoRaWAN n'a aucun moyen de transmettre les données de l'appareil au serveur réseau.

(Schéma fonctionnel de fonctionnement de la passerelle LoRaWAN)

Les passerelles LoRaWAN sont déployées en ligne ou hors ligne

En fonction des exigences et des contraintes de l'application IoT, les passerelles LoRaWAN peuvent être déployées en ligne ou hors ligne. Pour une passerelle en ligne, elle doit disposer d'un réseau de liaison pour se connecter à Internet, et sa liaison de communication peut être WiFi, Ethernet, cellulaire, etc. Les passerelles connectées en ligne utilisent principalement des serveurs réseau LoRaWAN déployés dans le cloud, ces serveurs comprennent principalement The Things Stack, la plateforme Tencent Cloud IoT et AWS IoT Core pour LoRaWAN, etc. Lorsque la passerelle LoRaWAN est déployée hors ligne, elle peut utiliser le serveur Web intégré de la passerelle LoRaWAN elle-même, ou se connecter à un serveur Web déployé localement sur un PC ou serveur. L'un de ses principaux serveurs Web pour les réseaux locaux est Chirpstack. Dans ce cas, que la passerelle soit en ligne ou hors ligne, elle doit s'enregistrer auprès du serveur Web LoRaWAN , puis configurer le redirecteur de paquets de manière appropriée.

La passerelle LoRaWAN semble compliquée, mais en fait il ne s'agit que d'un « intermédiaire » entre l'appareil et le serveur réseau. Sa première mission est de recevoir des paquets en choisissant le plan de fréquences adapté, qui correspond bien entendu aux besoins des équipements de la région où il est déployé. La deuxième tâche consiste à transmettre correctement les données au serveur Web, au cours duquel la passerelle LoRaWAN est enregistrée auprès du transitaire de paquets. Avec ceux-ci entièrement configurés, il est possible d’avoir une passerelle LoRaWAN fonctionnelle en un rien de temps.