LoRaWAN介绍16 Server分类

“软件构建的核心就是管理复杂度”--SteveMcConnell《代码大全》

在《LoRaWAN介绍2 架构》中提到：LoRaWAN的重点和难点--LoRaWAN Server！http://blog.csdn.net/jiangjunjie_2005/article/details/54134636

“分而治之”是人们降低复杂度的有效方法，LoRaWAN Server很娴熟地运用了该技巧，它将Server分成4种角色。

1 服务器框架

阅读《InterconnectingSmart Objects with IP》会发现，该书籍的作者极力推荐使用IPv6将智能设备互联，构建一个物联网。

目前，更可行的物联网方案是：将智能设备连接到Internet。这样，基于已有的互联网，无论是经济上，还是技术上，都性价比更高。另外，大部分智能设备的计算能力和电能都不适合IPv6的协议栈运行。

看到下面LoRaWAN的架构，它是基于Internet建设物联网，Gateway是IP设备（运行IP协议栈），而End Node运行的是LoRaMac-node（没有运行IP协议栈）。

LoRaWAN Server共有4种角色，包括：NS（Network Server，网络服务器）、AS（Application Server，应用服务器）、NC（Network Controller，网络控制服务器）和CS(Customer Server，客户服务器)。

4种Server的功能如下表所示。

1个NS可以连接1个或多个Gateway，它们之间的接口协议为JSON / GWMP / UDP / IP。同样，NS可以连接1个或多个AS和NC，它们之间的接口协议为JSON / TCP / IP。

NS负责RF数据包的完整性校验：

上行：End NodeàGatewayàNS，它将检验RF数据包的MIC是否正确；

下行：NSàGatewayàEnd Node，它将给RF数据包计算并封装MIC。

为此，NS需要记录每一个End Node的如下信息：

1个AS可以连接1个或多个NS和CS，它们之间的协议为JSON / TCP / IP。

AS负责RF数据包的应用数据加密和解密：

上行：End NodeàGatewayàNSàAS，它将解密应用数据并提交给CS；

下行：ASàNSàGatewayàEnd Node，它将CS转交的应用数据加密。

为此，NS需要记录每一个End Node的如下信息：

属性	位宽	功能
DevEUI	64	该End Node全局唯一标识码
AppEUI	64	该End Node分配的应用标识码
AppSKey	128	解密该End Node的上行数据；加密下行数据给该End Node

1个NC可以连接1个或多个NS，它们之间的协议为JSON / TCP / IP。

NC负责控制RF参数，目前，End Node的通信速率（ADR）由它控制。（后续扩展可能包括：End Node的发射功率、移动Node的漫游和选择最佳Gateway通信等）。

1个CS可以连接1个或多个AS，它们之间的协议为JSON / TCP / IP。

CS是用户自定义的服务器，除了接口协议外，它具备高度的灵活性：灵活的数据存储（如：使用关系性数据库或简单文件），灵活的数据加工（如：基于数据挖掘或简单显示）。

4种服务器角色和Gateway，以及Command console的层次关系如下图所示。

它们之间的通信协议规律如下：

NS和Gateways通过JSON / GWMP / UDP / IP；

Command console和4种服务器通过JSON / UDP / IP；

4种服务器之间通过JSON / TCP / IP。