物联网：将无线通信技术、传感设备、全球定位系统或其他信息获取方式等各种传感器嵌入到各种物体、设施中。
物联网三层架构
感知层 ------> 传输层 ------> 应用层
一、物联网通信协议
LoRa技术：基于扩频技术的超远距离无线传输方案，LoRa技术包括物理层LoRa协议和MAC层LoRaWAN协议。
1、LoRA WAN协议：
LoRa仅仅是物理层的网络协议，LoRa WAN协议是物理层+数据链路层的协议技术。
LoRa WAN协议
LoRa WAN协议数据传输层
LoRa WAN协议是MAC协议，其MAC层分为三类：Class A、Class B、Class C三类。
Class A ：双向传输终端 ，数据在每次交互过程中，只是短暂的开启下行接收窗口，以此实现双向传输，Class A也是最省电的，要求终端在上行传输后的很短时间内进行服务器的下行传输。服务器在任何一次下行传输都需要等到终端的下一次上行。
Class B ：划定接受间隙的双向传输终端，在Class A的基础上 ，随机开启接收窗口，还会在指定时间打开其他接收窗口。为了让终端在指定时间内打开接收窗口，终端需要从网关接收时间同步的信标beacon，这使得服务器可以知道终端正在监听。
Class C：最大化接收时隙的双向传输终端。终端一直打开接收窗口，只有在发送时会短暂关闭，Class C更耗电，但是时延更低。
Sundray的LoRa认证链路使用的协议为Class A，数据链路使用的是Class C。
LoRa的工作频段 ：LoRa工作在1GHz以下的ISM频段，包括433，868，915MHz的非授权频段。Sundray的LoRa网关认证链路工作在470-472，默认470MHz，数据链路链路工作在473-509MHz，默认481MHz
LoRa技术本身具有较强的接收灵敏度和超强信噪比，sundray的产品信号强度建议不要低于-100dBm，LoRa网关使用跳频技术，通过伪随机序列号进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱，防止定频干扰。
LoRa的加密算法为：AES128。
2、NB-IoT
窄带物联网构建于蜂窝网络，只消耗180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络，UMTS网络或LTE网络，以降低成本，实现平滑升级。
窄带物联网特点：低功耗、广覆盖、低成本、大容量、抗干扰等优势。
大容量：一个扇区理论能够支持10W个连接。
覆盖广：
低功耗：类似于Class A模式，并采用PSM技术，因此低功耗
低成本：采用直接复用运营商的部分2G的频段，直接进行LTE和NB-IoT的同时部署。
LoRa和NB-IoT的对比
|--------|-----------|----------|
| | NB-IoT | LoRa |
| 组网方式 | 运行商组建 | 自建 |
| 运行频段 | 授权频段 | 非授权频段 |
| 流量费用 | 运营商收费 | 免费 |
| 速率 | <100kbps | <50kbps |
| 传输距离 | 远距离 | 远距离 |
| 单传感器成本 | 高于LoRa | 低于NB-IoT |
3、ZigBee协议特性
低成本、低功耗、低速率、近距离、短时延、高容量、自组网、高安全、免执照
ZigBee的信道
wifi、ZigBee、蓝牙都工作在2.4G频段，那么这三类设备在同一空间使用就会存在干扰，为了降低wifi信道于ZigBee信道的同频干扰，ZigBee使用11，14，15，19，20，24，25这七个信道。
ZigBee底层将2.4G信道划分成16个信道，每个信道2MHz，对照wifi和ZigBee信道的分布，14，15信道刚好在1，6信道的中间，ZigBee信道正好在wifi信道的6，11信道的中间，刚好可以错开干扰。
4、机房东环传感器通信方式介绍
5、LoRa设备通讯介绍：
①、LoRa网关通过TCP/IP激活上线
②、传感器发送报文至LoRa网关
③、LoRa网关收到以后，直接将报文转发给平台
④、物联网平台收到会校验报文中的SN和校验码，通过则回复报文，否则丢弃。
6、LoRa传感器上线原理：
①、传感器上报join报文，里面带有SN和校验码；
②、LoRa网关收到后转发给平台，平台收到后校验SN和校验码是否导入，匹配恢复join accept（携带物联网平台的密码），否则丢弃报文；
③、传感器收到join accept，将自身传感器密码和物联网平台的密码做比对，通过则上线。否则上线失败，日志提示钓鱼验证码错误。
SN和KEY：是设备标识，贴在设备上
校验码：通过SN和KEY计算的一个值
传感器密码：未接入平台之前默认是全F，接入过平台后变为平台上的终端设备密码。
7、非低功耗设备通讯原理
非低功耗设备上线平台后，数据都走数据链路，目前Sundray的协LoRa暂时没有冲突检测机制，所以相同的信道频率下，一个LoRa网关只能和一个LoRa传感器通信，采用轮询的方式进行数据采集。
非低功耗设备：默认1min轮询一次，然后上报信息。红外网关设备例外是2分钟一次，因为红外本身没有状态所以没必要经常轮询。
8、低功耗设备通讯原理
低功耗设备由于需要尽可能省电，故上线后数据走认证链路，默认10min主动上报一次信息，然后打开下行窗口和平台进行信息交互。
目前低功耗设备仅有LoRa温湿度传感器、LoRa门锁和红外人体传感器。
9、设备离线
如果平台超过5次未收到传感器的数据，则认为传感器离线；如果传感器超过5次没有收到平台发来的数据，就认为自己离线。所以需要重新扫描认证链路发送join报文加入平台，重新上线。
10、ZigBee通信协议
五层通讯协议：
channel：信道地址
panID：16位网路地址，只有panID相同的设备才能组网
MAC：64位地址，又叫ZigBee设备的长地址
shortAddr：由父节点分配的16位短地址，用于设备之间通信
endPoint：是一个1-240的具体设备端点号，与应用相关。
ZigBee网络中有4种通信：
单播通信：与指定设备通信
组播通信：与组内设备通信
广播通信：与网内设备通信
绑定通信：不是设备间通信，而是不同断电之间的通信。
三种通信设备：
全功能设备FFD：协调器
全功能设备FFD：路由器
半功能设备RFD：终端
11、ZigBee组网流程
①、协调器先通过底层能量扫描，选择一个合适的信道建立网络。
②、协调器或路由器不断广播信标帧（Beacon）
③、设备或路由器发现信标，请求入网
④、协调器或路由器会分配短地址给设备或路由器
⑤、设备或路由器入网成功
⑥、设备基于端点展开通信
12、ZigBee设备入网报文交付流程
