【从0到1搭建LoRa物联网】12、LoRa网关与平台通讯协议

系列文章：
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【从0到1搭建LoRa物联网】2、终端设备开发方式
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【从0到1搭建LoRa物联网】4、国产LoRa终端ASR6505普通GPIO
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1、GWMP（LoRa Gateway Message Protocol）协议

同一个网关能连接到不同的Network Server、不同厂家的网关可以连接到同一个Network Server，这就要求网关和Network Server之间有统一的通讯协议。这个协议是由semtech制定并维护的，网关和网络服务器之间的通讯协议简称GWMP协议，也叫包转发协议。

2、GWMP消息类型

3、时序图

3.1、上行时序图

+---------+                                                    +---------+
| Gateway |                                                    | Server  |
+---------+                                                    +---------+
     | -----------------------------------\                         |
     |-| When 1-N RF packets are received |                         |
     | ------------------------------------                         |
     |                                                              |
     | PUSH_DATA (token X, GW MAC, JSON payload)                    |
     |------------------------------------------------------------->|
     |                                                              |
     |                                           PUSH_ACK (token X) |
     |<-------------------------------------------------------------|
     |                              ------------------------------\ |
     |                              | process packets *after* ack |-|
     |                              ------------------------------- |
     |                                                              |

PUSH_DATA <–> PUSH_ACK：网关向网络服务器提交上行RF数据包。

3.2、下行时序图

+---------+                                                    +---------+
| Gateway |                                                    | Server  |
+---------+                                                    +---------+
     | -----------------------------------\                         |
     |-| Every N seconds (keepalive time) |                         |
     | ------------------------------------                         |
     |                                                              |
     | PULL_DATA (token Y, MAC@)                                    |
     |------------------------------------------------------------->|
     |                                                              |
     |                                           PULL_ACK (token Y) |
     |<-------------------------------------------------------------|
     |                                                              |

PULL_DATA <–> PULL_ACK：GW向NS发送“心跳”。

+---------+                                                    +---------+
| Gateway |                                                    | Server  |
+---------+                                                    +---------+
     |      ------------------------------------------------------\ |
     |      | Anytime after first PULL_DATA for each packet to TX |-|
     |      ------------------------------------------------------- |
     |                                                              |
     |                            PULL_RESP (token Z, JSON payload) |
     |<-------------------------------------------------------------|
     |                                                              |
     | TX_ACK (token Z, JSON payload)                               |
     |------------------------------------------------------------->|

PULL_RESP <–> TX_ACK：NS向GW提交下行RF数据包。

4、 数据格式

4.1、PUSH_DATA帧格式

4.2、PUSH_ACK帧格式

4.3、PULL_DATA帧格式

4.4、PULL_ACK 帧格式

4.5、PULL_RESP 帧格式

4.6、TX_ACK 帧格式

5、JSON协议

5.1、网关向服务器提交接收到的RF数据包

{"rxpk":[
	{
		"time":"2013-03-31T16:21:17.528002Z",               //收到LoRa帧的UTC时间 
		"tmst":3512348611,								    //收到RF信号的SX1301内部时间
		"chan":0,										    //信道
		"rfch":1                                            //射频前端，一般130x会有两个射频前端
		"freq":470.3,                                       //频率
		"stat":1,             //接收收RF数据的CRC状态。1代表正确，-1代表CRC校验不过，0代表没有CRC校验
		"modu":"LORA",                                        //射频调制方式
		"datr":"SF7BW125",                                    //速率
		"codr":"4/6",                                         //编码率
		"rssi":-35,											  //接收灵敏度
		"lsnr":5.1,											  //信噪比
		"size":32,											  //数据长度
		"data":"-DS4CGaDCdG+48eJNM3Vai-zDpsR71Pn9CPA9uCON84"  //base64编码数据
	}
]}

5.2、服务器向网关下发RF数据包

{"txpk":{
	"imme":true,		    //是否立刻发送
	"freq":500.3,			//频率
	"rfch":0,				//射频前端
	"powe":14,			    //发射功率
	"modu":"LORA",          //射频调制方式
	"datr":"SF11BW125",     //速率
	"codr":"4/6",           //编码率
	"ipol":false,           //I/Q信号反转
	"size":32,              //数据长度
	"data":"H3P3N2i9qc4yt7rK7ldqoeCVJGBybzPY5h1Dd7P7p8v"    //base64编码数据
}}

5.3、网关状态

{"stat":{
	"time":"2014-01-12 08:59:28 GMT",       //网关的UTC时间
	"lati":46.24000,						//纬度
	"long":3.25230,							//经度
	"alti":145,								//高度
	"rxnb":2,								//收到的无线数据包数
	"rxok":2,								//正确的无线数据包数
	"rxfw":2,								//转发的无线数据包数
	"ackr":100.0,							//网关收到PUSH_ACK的百分比
	"dwnb":2,								//网关收到服务器下发RF数据包数量
	"txnb":2								//网关RF发出的数据包数
}}

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