CQ9电子·(中国)官方网站

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍 | CQ9传奇
× 快速导航
新闻资讯
分类
STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍
发布日期:2024-03-18 16:33:22

  LoRa是 由法国公司Cycleo(于2009年作为IP和设计解决方案提供商成立)开发的专利技术,用于扩

  频无线年, Cycleo被Semtech(美国)以约500万美元的价格收购。

  • 2015年Semtech建立了LoRa联盟。 包括意法半导体,瑞萨电子,微芯,软银,阿里巴巴,亚马逊,思科,RisingHF,CLAATEK等。

  • LoRa 基于线性调频扩频(CSS)通信和工作在免许可证的SubGHz 频段。

  CQ9电子平台 CQ9传奇

  全球LORA工作频段可以看见,在中国使用的频段主要是470~510Mhz

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图1)

  LoRa是物理层,LoRa定义了调制技术和频段,LoRaWAN是上层的一种开关协议,定义了mac层。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图2)

  工作过程是总端节点采集数据,将数据通过LoRa无线通信,传输到网关,网关再将数据传输到网络服务器,网络服务器再将数据转化到对应的应用服务器进行处理,最后在网页或者APP内进行显示。STM32WL系列的产品适合做节点这样的一个角色。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图3)

  在数据传输种,节点和网络服务器之间会使用128bit的网络会话密钥进行加密,检点和应用服务器之间则会用128bit的应用绘画密钥加密, 这样可以确保节点传输到应用服务器的数据不会被网关和网络服务器进行读取到。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图4)

  节点的类别主要是有Class A, Class B, Class C。

  • Class C设备必须支持Class A。这些操作模式与设备与网络的通信方式有关。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图5)

  Class A:所有LoRaWAN终端设备必须实现A类功能。 降低功耗。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图6)

  终端基于自身通信需求来安排传输时隙,在随机时间的基础上具有较小的变化(即 ALOHA 协议)。Class A 操作为应用提供了最低功耗的终端系统,只要求应用在终端上行传输后的很短时间内进行服务器的下行传输,服务器在其他任何时间进行的下行传输都需要等终端的下一次上行。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图7)

  Class B:Class B设备必须同时支持Class A和Class B模式。

  划定接收时隙的双向传输终端(Class B):Class B 的终端有更多的接收时隙。除了 Class A 的随机接收窗口,Class B 设备还会在指定时间打开其他的接收窗口。为了让终端可以在指定时间打开接收窗口,终端需要从网关接收时间同步的信标(Beacon),使服务器知晓终端何时处于监听状态。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图8)

  Class C:Class C始终处于“打开”状态; 也就是说,它们不依赖电池电量。 低延迟,多功耗。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图9)

  LoRaWAN 网关在LoRaWAN 网络结构中主要是做数据转换工作,节点接收到的数据转换到网络服务器,或者将网络服务器的数据传输到节点。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图10)

  LoRaWAN 网络架构主要包含节点、网关、网络服务器、应用服务器以及应用APP。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图11)

  LoRaWAN 节点入网或者激活主要又两种方式,分别是Over-the-AirActivation(OTAA)和Activation By Personalization (ABP)。

  • 设备可以存储多个“身份”,以在其生命周期内动态安全地切换网络和运营商

  Activation By Personalization (ABP)本地激活 ABP 接入网络的方式更为简单直接,无需入网流程,通过本地预存的会话密钥进行加解密,但存在一些安全性的问题如重放攻击,因此不推荐使用。

  64位应用ID用于唯一标识应用提供者的节点(IEEE EUI64地址)

  由AES分配的AES-128应用密钥,专用于终端设备应用程序提供者,用于派生特定于该终端设备的会话密钥NwkSKey和AppSKey,以加密和验证网络通信和应用程序数据

  网络会话密钥,用于特定的终端设备。 网络服务器和终端设备将其用于计算和验证MIC(消息完整性代码),或加密和解密仅MAC数据消息的有效载荷字段

  应用会话密钥,用于特定的终端设备。被用于应用服务器和终端设备加解密应用数据。

  在软件上配置好节点参数后,在网络服务器上注册节点时,需要把对应节点的OTAA的入网参数填入到网络服务器中,然后节点就会发送入网请求 ,通过网关请求包发送给网络服务器,入网请求数据包内就包含了AppEUI和DevEUI等阐述的信息

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图12)

  当网络服务器接收到网关转化的入网请求数据包之后,网络服务器会根据数据包的参数来判断是否是已经注册的节点,如果是则会接受申请,并且会返回数据包给节点,数据包会包含后面用于派生数据通讯密钥的信息。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图13)

  在完成入网通讯后,节点和服务器会根据入网申请和入网接收的数据包交换参数,派生出网络会话密钥(Networks Session Keys)和应用会话密钥(Application Session Keys)用于后续的数据传输加密。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图14)

  节点和网络服务器之间的通信是用安全的网络连接使用派生的网络会话密钥 (Secure network connection using derived Network Session Keys)进行加密,而节点和应用服务器之间的通信是用应用程序会话密钥 (Application lever end-to end encryptionusing derived Application Session Keys)进行加密。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图15)

  下图列出了LoRaWAN 安全密钥派过程,可以看到AppKey或者NwkSKey在结合不同的AES算法之后,可用于不同数据包的加密,比如入网申请和接受的数据加密和数据传输的密钥是不一样的。

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图16)

  最开始是入网,然后是节点的网络连接,这个步骤会产生加密数据的密钥,接着是数据的传输,可能是节点数据的更新或者是系统时间的同步。

  下面是lorawan的mac指令。主要分为两类,一类是节点发给服务器的,另一类是网络服务器发给节点的,一般而言总端节点只会应答一次接收到了mac指令,如果网络服务器没有接收到回应,只能再发一次。

  支持物联网(IoT)低功耗广域网(LPWAN)开放标准LoRaWAN™的全球企业协会 LoRa 联盟 ™今日宣布,其在2018年实现爆发式增长。截至去年12月底,全球已有超百家的网络运营商部署了LoRaWAN。LoRaWAN网络的广泛应用使得利用现有基础设施部署物联网(IoT)解决方案比以往任何时候都更加容易,让产品和解决方案实现即刻交付和互联。 超过百家公共和私人网络运营商现已部署和实施了LoRaWAN 网络,显著拓宽了这一技术的应用领域。LoRaWAN独特的灵活性是有别于其它LPWAN 技术的一个显著特点。此外,据报道,接入LoRaWAN网络的终端设备数量自年初以来增长至原来的3倍,显示了LoRaWAN网络技术应用的显著增

  CQ9电子

  ™,覆盖全球100多个国家 /

  在物联网(IoT)的世界中,连接就是一切。这些产品和应用程序可以将他们的地面智能传输到云端,以进行监控、管理和决策。虽然为产品、设备或机器添加连接从未如此简单,但为解决方案选择正确的连接仍然充满复杂性。 在某些情况下,很明显以太网或Wi-Fi是正确的选择——例如在家庭或工厂中。在其他情况下,近场通信(NFC)或蓝牙可能是首选选项,因为您的解决方案需要短距离设备到设备通信。但是,如果您的产品是移动的,或者在Wi-Fi根本无法覆盖的城市、农业或其他环境中,您就只能寻找其他方法了——包括蜂窝或LoRa和LoRaWAN(远程广域网)。 通过全球统一的频段和运营商间漫游协议,以及为数据密集型应用提供高带宽连接的可用性,蜂窝网络的全球

  加利福尼亚州圣何塞, 2018 年2月20日—— 先进嵌入式系统解决方案的领导者 赛普拉斯 半导体公司(纳斯达克代码:CY) 今日宣布与领先的物联网安全供应商和博世集团成员 ESCRYPT合作 ,为推动 LoRaWAN™开放协议的应用,提供一个安全的微控制器(MCU)解决方案,推动智慧城市和工业4.0应用。ESCRYPT将其安全LoRaWAN密钥配置和管理应用编程接口(API)与赛普拉斯PSoC® 6 BLE MCU集成在一起,使客户能够轻松地保护和管理其LoRaWAN密钥,并快速地部署一个安全的LoRaWAN系统。 PSoC 6 BLE MCU 是业内功耗最低、灵活性最高、内置蓝牙低功耗(BLE)无线连接的

  的端到端安全解决方案 /

  CubeWL+入门

  :从0到1构建IoT平台 (付强)

  最后1天报名【送开发板,送好礼】STM32直播:多款新品发布、成功案例、全新解决方案

  MPS电机研究院 让电机更听话的秘密! 第一站:电机应用知识大考!第三期考题上线,跟帖赢好礼~

  【下载】LAT1317 STM32CubeProgrammer和STM32CubeIDE协同调试的方法

  【下载】LAT1298 基于Azure USBx开发USB_O_HS MSC应用的几个问题

  【下载】LAT1306 使用STM32CubeIDE填充未用FLASH区域

  【视频】使用STM32cubeMX与STM32PackCreator的最初步骤

  【新品】STM32H5-Arm® Cortex®-M33 内核,主频高达250MHz,提升性能与信息安全性

  【新品】STM32MP13X-支持Linux、RTOS和Bare Metal应用,新一代通用工业级MPU

  【新品】Arm® Cortex®-M33处理器内核,运行频率160 MHz,基于Armv8-M架构并带有TrustZone®

  【下载】AN5609 基于STM32WB系列产品开发Zigbee智能能源(SE)应用

  【下载】RM0490 STM32C0x1 Arm®32位MCU参考手册

  【下载】UM2986 STM32U5系列IEC 60730自测试库用户指南

  【AI】意法半导体发布安全软件,保护STM32边缘AI设备连接AWS IoT Core的安全

  【新品】意法半导体微控制器STM32H5探索套件加快安全、智能、互联设备开发

  CQ9电子

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图17)

  1 设计要求要求系统按如下方式进入和退出睡眠模式:在系统启动2秒后,将RTC在3秒钟之后配置为产生一个报警事件,接着通过WFI指令使系统进入 ...

  仿线及以上程序编译器:keil4 keil 5编程语言:C语言设计编号:S00521 主要功能:基于51单片机的万年历时钟仿线单片机是什么51单片机是对所有兼容Intel8031指令系统的单片机的统称。该系列单片机的始祖是Intel的8004单片机,后来随着Flashrom ...

  仿线及以上程序编译器:keil4 keil 5编程语言:C语言设计编号:S00551 主要功能:基于51单片机的三角波信号发生器1、幅值在0- ...

  51单片机是一种基于哈弗(Harvard)结构设计的8位单片机,也叫做AT89C51。它由Intel公司在1980年代初推出,成为当时最受欢迎的单片机之 ...

  51单片机温度控制调速风扇仿线单片机温湿度控制器仿线单片机的温控风扇设计方案

STM32WL55-NUCLEO开发(1)----STM32WL与LoRaWAN介绍(图18)

  有奖直播 与英飞凌一同革新您的电动汽车温控系统:集成热管理系统(低压侧)

  有奖问答 Azure Sphere物联网解决方案 问答排位赛,你能霸屏多久?

  安森美半导体——FOD83xx/T系列来袭! 答题赢好礼,更可免费申请样片

  英飞凌MERUS D类音频解决方案|【阅读赢好礼,下单送开发板】

  逆袭新机会!来EEWorld 下载中心,做任务赚200积分,轻松实现积分自由

  AVR单片机ARM单片机嵌入式系统汽车电子消费电子数据处理视频教程电子百科其他技术STM32MSP430单片机资源下载单片机习题与教程词云: