解读LoRa技术优点 前瞻性安全设计是亮点

2022-01-27 12:54:54 admin 671

LoRa,作为最早商用的LPWAN技术之一,全球已有95个国家部署,联盟成员超过500家。在国内,阿里巴巴已宣告全面推动LoRa覆盖与普及,阿里云IoT与多个广电运营商合作,开始建设城市级LoRa全网覆盖。不过,许多人对这项技术仍然云里雾里,对此,本文重点来说说LoRa独具优势的那些特征。

  一、LoRa星状拓朴的好处

 1、结构简单,部署灵活

  星装拓扑结构简单,网关选点、部署灵活,且时延低。由于无线系统非常复杂且依赖于环境,如果没有任何经验,部署网络时必然会遇到不少麻烦,花费大量时间和精力,因此简化集成、灵活的网络部署方式是发展趋势,这也是LoRa的设计初衷。

 2、调优功耗、覆盖、容量等性能

  星装拓扑可将智能化的、复杂的和耗电较高的工作交给网关/网络服务器来处理,来延长终端电池寿命;网关执行自适应数据速率,适应不同终端节点的速率和功率,从而获得最大的网络容量和最长的终端电池寿命;同时,相比于网状拓扑,星装拓扑减少了同步开销和跳数,可进一步降低功耗。

 3、当终端节点处于移动状态时,无需网关间切换,这利于资产跟踪等物联网应用

  从网络构架看,LoRa除了与其他所有LPWAN技术一样具备广覆盖、低成本、低功耗、低速率、高安全等特性之外,还有一颗“小、快、灵”的梦想。它适用于企业专网部署,自己部署网关,覆盖几公里范围的园区,也考虑到了如同手机网络一样的大型公共网络部署。


  二、LoRa在物联网技术的五大优势

  1、广覆盖:LoRa单一网关的覆盖距离通常在3-5km的范围,在复杂的城市环境中可以超过传统蜂窝网络,空旷地域甚至高达15公里以上,在特定条件下100百公里的距离也能够成功。

  2、低功耗:电池供电可以支撑数年甚至十多年。

  3、高容量:GSM基站通常在小几千的连接,家用wifi 网关往往仅有20不到的终端连接能力,LoRa网关得益于终端无连接状态的特性,可提供超过两万以上的终端连接数量。

  4、网络通信成本极低,同时支持窄带数据传输。

  除了以上四点,文重点聊一聊第5点:安全性。

  “前瞻性安全设计”成技术亮点

  如上图,LoRaWAN具有两个安全层:网络层安全和应用层安全,分别使用NwkSKey和APPSKey两个会话秘钥对所有网络数据流量进行加密保护。

  NwkSKey用于在终端和网络之间传输时加密MAC层有效负载,其用来计算信息完整性代码(MIC)值,以防止伪消息和验证终端节点,实现网络层安全。

  AppSKey用于在终端和应用服务器之间端到端加密应用负载,实现应用层安全,可确保网络运营商无法访问终端用户的应用数据。

  LoRaWAN端到端的加密机制确保了只有持有密钥且被授权实体才能访问应用数据,防止了应用数据被窃听,保护了数据完整性和隐私。


标签: LoRa网关
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