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LORA MESH网络拓扑结构通信原理详解

什么是LORA MESH组网技术

LORA MESH组网技术是一种基于LORA传输的Mesh组网方案,LoRa MESH网络允许设备之间以多跳(multi-hop)的方式进行无线通信。LoRa MESH组网技术被广泛运用于解决“最后一公里”问题,是实现设备之间低功耗、广覆盖通信的重要手段。

lora mesh组网技术

LoRa  MESH网络结构通信原理

LoRa  MESH网络采用去中心化结构,整个网络只由终端节点和路由节点两种类型节点组成,不需要中心节点或协调器参与网络管理;用户也可以只采用路由节点来搭建一个MESH网络。路由节点和终端节点类似,但终端节点不具备路由功能。终端节点一般部署在网络的边缘,一般用于设计低功耗节点,但目前暂不支持低功耗功能。路由节点需要不断地接收网络中的数据进行路由更新和数据转发,所以路由节点无法作为低功耗节点。

MESH网络中采用了CSMA避让技术,CSMA避让机制能尽可能地避免节点同时发送无线数据,减少数据碰撞错误的概率。路由节点会自动收集周边节点的信息,组成多跳通讯网络;当某条链路出现故障或者异常,路由节点在几次连续通讯失败后会重新建立新的路径。

LoRa MESH网络网络中支持四种通讯方式,单播(Unicast)、多播(Multicast)、广播(Broadcast)和泛播(Anycast),用户可以根据不同的应用场景选择不同的通讯方式。其中单播广播是最简单基础的通讯方式,在单播下会自动建立路由和返回请求响应,以确定数据传输路径;在广播模式下所有路由节点收到数据后会启动一次数据中继。多播的机制相对比较复杂,可以实现一对多的通讯,用户需要先对多播组地址进行配置,类似于公共地址。泛播通常用于不同网络间的数据交互,泛播下数据不会被转发。泛播下根据目标地址的不同可以实现单播和广播两种通讯方法,用户可以将任意数据传输给通讯范围内任意模块。

在网络传输的过程中,数据默认会使用特殊算法进行加密处理,保证数据的隐私性和安全性。除此之外,为了避免数据受到其他节点的干扰导致数据错误,网络层上还对数据进行了多重校验,保证传输数据的可靠性和准确性。

LoRa MESH网络拓扑简介

LoRa MESH网络支持二种类型的设备:路由节点和终端节点。

路由节点:路由节点接收网络中的数据进行路由更新和数据转发。

终端节点:终端节点不具备路由功能,终端节点一般部署在网络的边缘。

路由节点、终端节点网络拓扑如图所示:


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