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纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行——LoRaWan开发套件Node开发浅尝

2018年07月16日 作者: 暂无评论 3,109+ 0

在上一篇评测中(LoRaWan工业级评估开发套件评测)我们测试了学蠡科技的LoraWan工业级评估开发套件的硬件部分,这次我们要尝试LoraWan节点模块的软件开发。在开始软件部分之前先解决上一篇结尾中遗留的一个问题。

在上一篇文章的硬件测试中,我们发现网关的发射功率指标低于手册标准,与厂家沟通后厂家说是滤波器有点问题,并发过来一块修改过的网关模块重新进行测试,收到厂家发过来的模块后经对比可见厂家拆掉了笔者在上篇文章结尾部分提到的可能出问题的声表滤波器。下图中左图为新模块,右图为旧模块:

换上新模块重新测试网关的发射功率指标,发射功率能到23.5dBm,经过滤波器和测试线缆线损,基本接近规格书中的25dBm。

频谱图测试如下:

LoraWan资料情况

开发套件配备了丰富的文档资料和开发例程供大家使用学习。同时配备了开发环境需要的各种软件。文档信息和例程代码见目录树结构:

Node节点源码分析

附带的资料中,Node节点的集成开发环境使用的是IAR,所以需要提前安装好IAR for ARM集成开发环境。

在分析代码之前,再回顾一下LoraWan的网络结构和节点设备类型。LoraWan采用的是星型拓扑结构,由网络中的网关来转发节点和服务器之间的消息,网关通过IP接入网络服务器。Lora的节点设备分为三种类型,分别是ClassA,ClassB,classC,其各自的特点如下:

ClassA:A类设备允许双向的通信,但是A类设备的接收时机是在A类设备主动上传数据之后会等待两个时间接收网关的数据,如果在这两个时间内没有数据发给它,那么它就会关闭射频模块以减少能源消耗,A类设备的特点就是平时可以保持休眠降低能源消耗,只有在有数据需要上传的时候才激活射频单元进行数据传输,但A类设备的明显缺点就是下行延迟不确定,必须要节点有上行数据,下行的数据才能下发到节点。

ClassB:B类设备除了有A类设备的特征,还有一个周期性打开接收的时间窗口,以周期性的检查网关是否有数据要下发给自己。所以在A类设备的基础上,B类设备需要与网关的时间同步,服务器也需要知道B类设备什么时候会打开接收器从而在恰当的时间将数据通过网关下发到节点上,通过时间周期的调整可以将下行数据的延迟和能源的消耗调整到一个合理的位置。

ClassC:C类设备拥有更长的接收时间,除了发送的时候,C类设备一直都是打开接收窗口的,C类设备的能量消耗也是最高的,但是他具有最低的通信延迟。

这三种类型的节点设备具有三种不同的行为模式,Semtech提供的lorawan节点库包含了实现这三种模式的代码,代码的结构如下:

 

 

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