L'architettura della rete LoRaWAN è distribuita in una topologia a stella (in contrapposizione a una topologia a rete, come Zibgee). La stazione di base di una rete LoRaWAN disposta in una topologia a stella trasmette i dati tra i nodi sensore e i server di rete.
La comunicazione tra i nodi sensore e le stazioni base avviene su canali wireless utilizzando il livello fisico LoRa, mentre le connessioni tra i gateway e i server centrali sono gestite da un backbone basato su IP.
Il nodo finale utilizza LoRa per trasmettere direttamente a tutti i gateway nel raggio d'azione.
I gateway utilizzano il protocollo IP per trasferire i messaggi tra i dispositivi finali e i server di rete centrali.
nodo terminale di lora
I nodi terminali possono essere moduli embedded LoRa, terminali di trasmissione dati LoRa, sensori, ecc. Questi nodi sono solitamente comuni:
Sensori (utilizzati per rilevare la variazione dei parametri, come temperatura, umidità, accelerometro, gps);
Il transponder LoRa trasmette i segnali attraverso il metodo di trasmissione radio brevettato LoRa;
● Microcontrollore opzionale (con memoria a bordo).
Il sensore può essere collegato a un modulo LoRa, oppure può essere un'unità integrata con un modulo LoRa incorporato.
I microcontrollori possono essere programmati utilizzando microPython o microJavascript. Ciò consente agli sviluppatori di utilizzare i dati provenienti da sensori come accelerometri, temperatura, ecc. e di implementare determinati casi d'uso. L'algoritmo di rilevamento delle cadute può essere implementato programmando un microcontrollore sulla base di input provenienti da accelerometri e altri sensori.
LoRaWAN end nodes (sensors) typically use low power and are battery powered (Class A and B). LoRa embedded sensors are battery powered and typically last between 2 and 5 years. LoRa sensors can transmit signals over a distance of 1 km to 10 km.
Gateway LoRa
The LoRa sensor transmits data to the LoRa gateway. LoRa gateway connects to the Internet via standard IP protocols and transmits data received from LoRa embedded sensors to the Internet (i.e. network, server or cloud). The dispositivo gateway è sempre collegato a una fonte di alimentazione. Il gateway si collega al server di rete tramite una connessione IP standard e funge da ponte trasparente, convertendo semplicemente i pacchetti RF in pacchetti IP e viceversa.
Server di rete
Il server web può essere una soluzione di piattaforma basata su cloud. Il server web si connette al gateway e smista i pacchetti, quindi li indirizza all'applicazione pertinente. Il server web può essere utilizzato per la comunicazione uplink (cioè dal sensore all'applicazione) o downlink (cioè dall'applicazione al sensore).
Il server di rete di Things Network dispone di router, proxy e gestori per l'elaborazione dei pacchetti provenienti dal gateway LoRaWAN. Dispone inoltre di un bridge AWS che collega TTN alla piattaforma IoT di AWS.
server applicativo
Le applicazioni possono essere costruite su piattaforme IoT come AWS IoT utilizzando i servizi Lambda, DynamoDb o S3.