LoRaWAN规范定义了三种设备类型:A类、B类和C类,这三类设备基本上能覆盖物联网所有的应用场景。所有LoRaWAN设备都必须实现A类,而B类和C类是A类设备规范的扩展,所有设备类别都支持双向通信(上行链路和下行链路)。
需注意:终端设备在接收下行链路消息时无法发送上行链路消息。
① A类
所有LoRaWAN终端设备都必须支持A类实施,A类通信始终由终端设备启动。设备可以随时发送上行链路消息。上行链路传输完成后,设备将打开两个短接收(下行)窗口。上行链路传输结束和接收窗口开始之间存在延迟(分别为RX1和RX2)。如果网络服务器在这两个接收窗口期间没有响应,则下一个下行链路将在下一个上行链路传输之后。A类的终端是三类终端中功率最低的。
A类接收窗口
服务器可以在第一个接收窗口(RX1)或第二个接收窗口(RX2)期间响应,但不同时使用这两个窗口。让我们考虑下行链路消息的三种情况,如下图所示。
A类接收窗口的行为
·案例1:终端设备打开两个接收窗口,但在任一接收窗口期间都不会收到下行链路消息。
·案例2:终端设备在第一个接收窗口期间接收下行链路,因此不会打开第二个接收窗口。
·案例3:终端设备打开第一个接收窗口,但不接收下行链路。因此,它会打开第二个接收窗口,并在第二个接收窗口期间接收下行链路。
② B类
除了A类启动的接收窗口外,B类设备还会打开计划的接收窗口,以接收来自网络服务器的下行链路消息。通过使用网关传输的时间同步信标,设备在预定时间开启接收窗口。两个信标之间的时间间隔被称为信标周期。设备在预定时间打开下行链路“ping插槽”,以便接收来自网络服务器的下行链路消息。此外,B类设备在发送上行链路后也会打开接收窗口。
B类接收窗口
B类终端设备的延迟比A类终端设备更低,因为它们不需要发送上行链路来接收下行链路,并且可以在预配置的时间到达。不过B类的电池寿命一般会比A类短,因为设备在活动模式下在信标和ping插槽期间会消耗更多时间。Class B的时隙相对复杂,它包括一个同步时隙beacon和一个固定周期的接收窗口ping时隙。例如,在这个示例中,beacon周期为128秒,ping周期为32秒。
③ C类
C类设备通过保持接收窗口打开(除非它们正在传输)来扩展A类,也因为接收窗口一直打开,所以终端设备的功耗会比前两类的功耗更高,但通信延迟最低。Class C和A基本是相同的,只是在Class A休眠的期间,都打开了接收窗口RX2。