LoRaWAN網(wǎng)關(guān)是LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)中的一個核心硬件組件，通過它可以從設(shè)備收集數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。可以說沒有LoRaWAN網(wǎng)關(guān)，就不可能有LoRaWAN物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)構(gòu)成：

構(gòu)造方面，一個LoRaWAN網(wǎng)關(guān)主要由兩個組件構(gòu)成：主機和集中器。

第一個組件，稱為主機，主機是LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的大腦。它其實是一臺微型計算機，負責控制集中器實現(xiàn)無線收發(fā)功能，并將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在主機中運行的關(guān)鍵軟件被稱為包轉(zhuǎn)發(fā)器，它決定了哪個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器將接受由LoRaWAN網(wǎng)關(guān)收集的數(shù)據(jù)包。

第二個組件是集中器。它是LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的RF(射頻)部分，在其前端部分有RF芯片，可以同時接收數(shù)據(jù)。集中器上有一個數(shù)字基帶芯片，對RF信號進行數(shù)字信號處理，使其對主機有意義。LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的主機和集中器在板級上通過串行進行通信。

除了集中器和主機之外，每個LoRaWAN網(wǎng)關(guān)都還需要一個很重要的東西，即外殼。外殼可以保護網(wǎng)關(guān)不受周圍環(huán)境變量的影響。外殼會根據(jù)預(yù)期使用環(huán)境而改變，比如：室內(nèi)網(wǎng)關(guān)采用緊湊的外殼。而戶外網(wǎng)關(guān)則使用更加堅固、耐用和防水的外殼。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)的頻率

與其它網(wǎng)關(guān)一樣，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)也需要在規(guī)定的工作頻率上工作。在特定國家部署網(wǎng)關(guān)時，必須要遵循LoRa聯(lián)盟的區(qū)域參數(shù)。不過，它是沒有通用頻率的，每個國家對使用非授權(quán)MHz頻段都有不同的法律規(guī)定。例如，中國的LoRaWAN頻段是CN470（470-510MHz），歐洲和美國的則分別是EU868(863-870MHz)和US915(902-928MHz)。每個國家都有其特定的頻道。詳細情況，你們可以參考LoRa聯(lián)盟的區(qū)域參數(shù)文件。

對了，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)和設(shè)備必須要在相同頻率的計劃中才能運行工作。假如LoRaWAN設(shè)備與LoRaWAN網(wǎng)關(guān)使用了不同的頻率計劃，這個設(shè)備就會對網(wǎng)關(guān)不可見。這種情況下，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)就沒辦法將設(shè)備數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)在線或離線部署

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的要求和限制，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)可以進行在線或離線部署。對于在線網(wǎng)關(guān)來說，它需要有一個回程網(wǎng)絡(luò)來連接到互聯(lián)網(wǎng)，其通信回程可選WiFi、以太網(wǎng)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等。在線連接的網(wǎng)關(guān)主要通過使用部署在云端的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，這些服務(wù)器主要包括The Things Stack、騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺和用于LoRaWAN的AWS IoT Core等。LoRaWAN網(wǎng)關(guān)離線部署時，可以利用LoRaWAN網(wǎng)關(guān)本身的內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，或者連接到本地部署在PC或服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。其用于本地網(wǎng)絡(luò)的主流網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之一是Chirpstack。在這種情況下，無論網(wǎng)關(guān)是在線還是離線，都必須向LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器注冊，然后對數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器進行適當?shù)卦O(shè)置。

LoRaWAN網(wǎng)關(guān)看起來很復雜，但其實它只是設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的一個“中間人”。它的第一項工作是通過選擇適當?shù)念l率計劃來接收數(shù)據(jù)包，當然該計劃與它所部署地區(qū)的設(shè)備需要是匹配的。第二項工作是將數(shù)據(jù)正確地轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，在這過程中，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)是通過數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)器來注冊的。有了這些充分地配置，就可以在短時間內(nèi)擁有能工作的LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。