目錄
文章目錄
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- 目錄
- 科技_看得懂的物聯網實作方案_v1.0.0
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- 概念
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- 主要使用HTTP(s)和物聯網mqtt
- 物聯網
- RFID
- LoRa
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- 簡介
- End Node
- 實體幀結構
- 技術特點
- LoRa App Server 對外連接配接方式
- MQTT
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- 簡介
- 長連接配接機制
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- 簡介
- 接口
- 邊緣計算
- 應用開發
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- 簡介
- 進階待續。。。
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科技_看得懂的物聯網實作方案_v1.0.0
| 檔案名稱 | 版本号 | 作者 | |
|---|---|---|---|
| 科技_看得懂的物聯網實作方案 | v1.0.0 | 學生宮布 | 8416837 |
”軟體建構的核心就是管理複雜度。“ ——SteveMcConnell《代碼大全》
概念
主要使用HTTP(s)和物聯網mqtt
簡介
- 基于TCP/IP
物聯網
IoT：Internet of Things
簡介
- 物品接入網絡，進而形成網絡，可以實作遠端控制等。
RFID
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射頻識别技術
射頻标簽唯一，不需要光學或實體接觸，即可識别，如使用磁場、無線電；
執行個體：辨識空中的飛行器的身份；
LoRa
- 低功耗廣域網的組建方案
簡介
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物聯網無線傳輸
低功耗寬域網
- 角色：中間件
- 曆史資料
項 值 傳輸距離 城鎮可達2-5 Km ， 郊區可達15 Km 傳輸速率 幾百到幾十Kbps，速率越低傳輸距離越長，這很像一個人挑東西，挑的多走不太遠，少了可以走遠 -
由若幹終端end nodes采集底層資料，通過(RF射頻技術/LoRaWAN技術）把資料發送到網關（Gateway）基站，再通過（3g/以太網通信技術）發送到NS(網絡伺服器)，網絡伺服器（NS）再把資料發給應用程式端（APP)
LoRa整體網絡結構分為終端、網關、網絡服務、應用服務幾個功能，一般LoRa終端和網關之間可以同過LoRa無線技術進行資料傳輸，而網關和核心網或廣域網之間的互動可以通過TCP/IP協定，當然可以是有線連接配接的以太網，亦可以為3G/4G類的無線連接配接。為了保證資料的安全性、可靠性，LoRaWAN采用了長度為128比特的對稱加密算法AES進行完整性保護和資料加密
- 星型拓撲
- 結構擴充時，隻要增加網關即可
- 國内也有不少企業基于LoRa進行物聯網建設 - LoRaWAN - LoRa廣域網
LoRa Server 資料流
網關 把LoRa傳感器的資料轉換為TCP/IP的格式發送到Internet上
LoRa網絡伺服器（NS）、應用伺服器（AS）和網絡控制器（NC）已授權為Semtech LoRa物聯網參考網絡軟體方案的一部分。 LoRa客戶伺服器（CS）以同樣方式授權。CS簡單地從AS接收資料，然後存入關系型資料庫或者文本文檔。在任何營運的LoRa系統中， CS有可能很大程度地、甚至完全地被去掉
End Node
簡介
- 終端是LoRa網絡的終端裝置。每個終端和一個到多個LoRa網關通訊。通訊協定遵循LoRa聯盟指定的LoRaWAN規格書，例外情況在本文第六章中說明。通訊可以是雙向或單向（從節點到網關）的
硬體整體架構
| 項 | 值 |
|---|---|
| MCU | 實作LoRaWAN協定棧、控制LoRa射頻、驅動外設和實作應用程式|驅動SX1278，實作無線網絡協定，與使用者系統互動等 |
| LoRa Radio | 實作LoRa信号接收與發送 |
| 外設 | 驅動傳感器、控制I/O端口等 |
| 供電 | 使用電池或市電給系統供電 |
軟體
| 項 | 值 |
|---|---|
| 驅動層 | 主要是驅動總線，進而與LoRa射頻、傳感器和執行器通信 |
| 中間件 | 包括LoRaWAN協定棧和能耗管理 |
| 應用層 | 滿足使用者的業務需求，如采集資料并初步加工，定時上傳等 |
實體幀結構
LoRa的封包分為上行和下行。上行是從傳感器到LoRa網關的，下行是LoRa網關到傳感器的，僅僅作為回複
技術特點
速率與靈敏度成反比
LoRa App Server 對外連接配接方式
TCP長連接配接，避免重複握手，耗費資源
- gRPC
- RESTful JSON API
- MQTT
MQTT
簡介
- 消息隊列遙測傳輸協定
- 基于TCP/IP，HTTP亦是
- 支援釋出/訂閱，一對多，解耦
- 小型傳輸，開銷很小（固定頭是2byte），降低流量
長連接配接機制
簡介
長連接配接
t-io 百萬級TCP長連接配接即時通訊架構
socket
接口
長連接配接或短連接配接都可
長連接配接 Client 與 Server 使用一個Socket
短連接配接 每次請求new一個Socket
注意區分通道與Socket執行個體，通道關閉，即信道關閉
邊緣計算
偏重->端計算
應用開發
簡介
- 物聯網組建完成，且裝置已經能夠将資料發送到物聯網平台，如何利用這些資料，對應用開發者來說是一個重大考驗。
- Application Enablement SAP 開發物聯網應用接口
進階待續。。。
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- 主要使用HTTP(s)和物聯網mqtt
- 物聯網
- RFID
- LoRa
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- 簡介
- End Node
- 實體幀結構
- 技術特點
- LoRa App Server 對外連接配接方式
- MQTT
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- 長連接配接機制
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- 簡介
- 接口
- 邊緣計算
- 應用開發
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- 進階待續。。。
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