Introduction du serveur de passerelle LoRaWAN

Introduction du serveur de passerelle LoRaWAN

LoRaWAN est un ensemble de protocoles de communication et d'architecture système conçus pour le réseau de communication longue distance LoRa. Une architecture réseau LoRaWAN comprend quatre parties : le nœud, la passerelle et le Raspberry Pi. Parmi eux, les nœuds sont généralement contrôlés par des capteurs ou des commutateurs pour réaliser des applications de collecte de données de capteurs à distance ou de contrôle de commutateurs.

La passerelle LoRa est chargée de collecter les données des nœuds, de les encapsuler et de les transmettre au serveur LoRaWAN. Le serveur LoRaWAN est responsable du contrôle d'intégrité des paquets de données en amont et en aval. Le serveur utilisateur est responsable de l'activation réseau des appareils OTAA, du cryptage et du déchiffrement des données d'application et du traitement de la logique métier.

Lorsque les données du nœud atteignent enfin le serveur utilisateur, elles doivent passer par le serveur utilisateur nœud-passerelle-serveur LoRaWAN. Le nœud est un développement intégré et la communication sans fil LoRa entre le nœud et la passerelle nécessite une correspondance de circuit matériel.

La passerelle nécessite un traitement multithread pour prendre en charge les exigences de communication parallèle sans fil multicanal, et le serveur LoRaWAN et le serveur utilisateur sont développés pour le serveur réseau. L'environnement de développement requis par chaque partie est différent, ce qui entraîne des difficultés de développement.

Avantage du serveur de passerelle LoRaWAN

Le serveur de passerelle LoRaWAN  intègre la passerelle, le serveur LoRaWAN et le serveur d'utilisateurs dans l'architecture du système LoRaWAN pour la commodité des utilisateurs, afin que les utilisateurs puissent construire un réseau LoRaWAN sans une compréhension approfondie du protocole de communication LoRaWAN et du développement multiplateforme. 

Les solutions apportées par NiceRF :

Le serveur de passerelle LoRaWAN utilise Raspberry Pi comme système de contrôle, et les fonctions de la passerelle, du serveur LoRaWAN et du serveur d'utilisateurs sont implémentées par les applications du Raspberry Pi.

La fonction passerelle est implémentée par le programme passerelle, qui collecte les données des nœuds pour l'encapsulation.

Les fonctions du serveur LoRaWAN et du serveur utilisateur sont mises en œuvre par le programme serveur, qui est responsable du contrôle de l'intégrité des paquets de données en amont et en aval, de l'activation du dispositif OTAA, du cryptage et du déchiffrement des données d'application et du traitement des données.

Le programme passerelle et le programme serveur s'exécutent sur le Raspberry Pi en même temps et communiquent via des sockets.

Étapes de transmission de données en liaison montante :

Étape 1. Le nœud envoie des données au programme de passerelle.

Étape 2. Le programme de passerelle collecte les données et les encapsule.

Étape 3. Le programme de passerelle utilise un socket pour envoyer au programme serveur.

Étape 4. Le programme serveur reçoit les données et les déchiffre une fois la vérification correcte.

Étape 5. Le programme serveur envoie les données décryptées sur le port série pour que les utilisateurs puissent les utiliser.

Étapes de transmission de données en liaison descendante :

Étape 1. Le programme serveur reçoit les données entrées par le port série.

Étape 2. Le programme serveur crypte les données saisies par le port série et les vérifie.

Étape 3. Le programme serveur envoie les données cryptées au programme passerelle à l'aide d'un socket.

Étape 4. Le programme de passerelle envoie des données cryptées au nœud.

Étape 5. Le nœud reçoit les données et les traite.