LoRaWANネットワークとPrefix割り当て

2017-09-23 (Sat)

LoRaWANネットワークの決まりやネットワークサーバーを理解すための忘備録とします。

LoRaWANは、デバイス、アプリケーション、ゲートウェイを特定するためにそれぞれ下記のＩＤがあります。

デバイス
LoRaデバイスは、LoRaチップメーカーがデバイスを割り当てる64ビットのユニークＩＤ（DevEUI)を持っています。しかしながら、全ての通信は、ダイナミックな32ビットのデバイスアドレス(DevAddr)で実行され、7ビットに固定されたアドレススペースとそれぞれの固有デバイスに割り当てられた25ビットが含まれます。そして、LoRaWANとLoRaデバイスがアクティベーションされ認識されます。

Over-the-Air Activation (OTAA)
Over-the-Air Activation (OTAA)は、LoRaWANネットワーク、The Things Networkと接続する際の最も安全なアクティベイションの方法です。ダイナミックにデバイスアドレス（DevAddr）が割り当てられて、デバイスと通信するべきセキュアキーが発行されて、LoRaデバイスがLoRAWANネットワークに参加する手順です。

Activation By Personalization (ABP)
いくつかのケースでは、LoRaデバイスにセキュアキーとしてデバイスアドレス（DevAddr)を組み込む場合があります。これをActivation By Personalization (ABP)といいます。この方法は、とてもシンプルです。しかしながら、結合手順をスキップするので簡単に見えるかもしれませんが、セキュリティに関連するいくつかの欠点があります。 LoRaWANセキュリティの詳細については、セキュリティページを参照してください。

デバイスアドレス割り当て
Things Networks Foundationは、LoRa Allianceから7ビットのデバイスアドレスプレフィックスを受け取りました。これは、すべてのTTNデバイスアドレスが0x26または0x27で始まることを意味します（ただし、これらのアドレスで始まるアドレスは、同じ接頭辞を持つ他のネットワークにも属します）。TTN内では、デバイスのアドレスプレフィックスを「領域」に割り当てます（たとえば、eu領域のデバイスアドレスは0x2601で始まります）。

ある地域内では、NetworkServerはデバイスアドレスの割り当てを担当します。ここでも、さまざまなデバイスクラス（たとえば、euリージョンのABPデバイスは0x26011で始まる）に接頭辞を使用しています。また、異なるサーバー上のデバイスを破棄することもあります。

NetworkServerは、デバイスアドレスをデバイスに割り当てます（設定に基づいて）。 ABPデバイスの場合、NetworkServerからアドレスを要求する必要があります（コンソールまたはttnctlがこれを行います）。 OTAAデバイスの場合、NetworkServerは、デバイスが参加するときにアドレスを割り当てます。

デバイスのアドレスは一意ではないことに注意してください。何百ものデバイスに同じアドレスを与えることができます（おそらくそうなります）。そのアドレスに属する実際のデバイスを見つけることは、メッセージの暗号署名（MIC）をデータベース内のデバイスに一致させることによって行われます。

Prefix割り当て
LoRaWANネットワーク下では、ネットワークアドレススペースそして下記7ビットのPrefix（プレフィックス）が割り当てられています。

Prefixes Region: Name (NetID)

0x00/0x01 Local: Experimental nodes (0x00)
0x02/0x03 Local: Experimental nodes (0x01)
0x04/0x05 World: Actility (0x02)
0x06/0x07 Europe: Proximus (0x03)
0x08/0x09 Europe: Swisscom (0x04)
0x0a/0x0b Singapore, indonesia , Australia, Africa , India: SingTel (0x05)
0x0c/0x0d Europe: La Poste (0x06)
0x0e/0x0f Europe: Bouygues Telecom (0x07)
0x10/0x11 World: Orbiwise (0x08)
0x12/0x13 U.S: SENET (0x09)
0x14/0x15 Europe: KPN (0x0a)
0x16/0x17 Russia: EveryNet (0x0b)
0x18/0x19 Africa: FastNet (0x0c)
0x1a/0x1b World: SK Telecom (0x0d)
0x1c/0x1d World: SagemCom (0x0e)
0x1e/0x1f Europe: Orange France (0x0f)
0x20/0x21 Italy: A2A Smart City (0x10)
0x22/0x23 India, Sri Lanka, Nepal, Bangladesh and the Maldives Islands: TATA Communication (0x11)
0x24/0x25 World: Kerlink (0x12)
0x26/0x27 World: The Things Network (0x13)
0x28/0x29 Germany, Switzerland, China: DIGIMONDO GmbH (0x14)
0x2a/0x2b World: Cisco Systems (0x15)
0x2c/0x2d China: Computer Network Information Center & Chinese of Sciences Guangzhou Sub-center (CNIC) (0x16)
0x2e/0x2f World: MultiTech Systems (0x17)
0x30/0x31 World: Loriot (0x18)
0x32/0x33 World: NNNCo (0x19)
0x34/0x35 World: Flashnet (0x1a)
0x36/0x37 World: TrackNet (0x1b)
0x38/0x39 World: Lar.Tech (0x1c)
0x3a/0x3b World: Swiss Led (0x1d)
0x3c/0x3d CIS, Europe: Net868 (0x1e)
0x3e/0x3f Italy: Axatel (0x1f)
0x40/0x41 Germany: Telent (Netzikon) (0x20)
0x42/0x43 World: Patavina Technologies (0x21)
0x44/0x45 North America: Comcast (0x22)
0x46/0x47 Australia, New Zealand: Ventia (0x23)
0x48/0x49 World: Gimasi (0x24)
0x4a/0x4b World: Talkpool (0x25)
0x4c/0x4d Italy: Telemar (0x26)
0x4e/0x4f World: MCF88 SRL (0x27)
0x50/0x51 Malaysia: VADSLYFE (0x28)
0x52/0x53 World: GIoT (0x29)
0x54/0x55 World: M2B Communications (0x2a)
0x56/0x57 China: ZTE (0x2b)
0x58/0x59 Australia: Airlora (0x2c)
0x5a/0x5b World: Rai Way (0x2d)
0x5c/0x5d World: Levikom (0x2e)
0x5e/0x5f South Africa: Comsol Networks (0x2f)
0x60/0x61 World: SoftBank (0x30)
0x62/0x63 World: Inmarsat (0x31)

アプリケーション
LoRaWANとThe Things Networkのアプリケーションには、64ビットの一意の識別子（AppEUI）があります。 ttnctl applications createコマンドを実行すると、The Things Networkのアカウントサーバは、MACアドレスブロックからAppEUIを割り当てます。つまり、すべてのAppEUIは70B3D57EDで始まります。

ゲートウェイ
パケットフォワ―ダ―の設定ファイルでは、ゲートウェイ用のEUIを選択できるだけであることが示唆されていますが、これらのMACアドレスには固有のMACアドレスもあります。

現在のLPWA市場を把握できるレポート
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LoRaとIoT市場の未来

以上

■日本IBM様のBluemixユーザー事例としてとりあげていただきました！
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無免許、無料で利用できる長距離無線通信規格「LoRa」を使ったIoTインフラ事業にPaaS基盤が欠かせなかった理由

LoRa miniと温度・湿度センサーをセットにしたLoRa IoTスターターキットは、ただいまオープンウェーブ社から販売中です！

■IoTセンサーノード LoRa mini

そこでさまざまなセンサー類にLoRa通信機能を実現できるLoRa mini（LG01およびLoRa mini共にArduino IDE互換）を組み合わせて、IoTゲートウェイをセットにしたのが、LoRa IoTスターターキットです。

まずはIoTを体感してみたい人に最適です！LoRa IoT スターターキットには２つの組み合わせがあります。

LoRa IoTスターターキット１　価格：￥５９，８００（税別）
■セット内容
*LoRa ゲートウェイ LG01-JP × 1
*LoRa開発用ボード LoRa Mini Dev-JP × 2
*温度、湿度センサーモDHT11 x 2

LoRa IoTスターターキット２　価格：￥１１０，０００（税別）
（※期間限定２０１７年１０月末までの価格です！！従来の販売価格は、１５８，０００円（税別）となります）
■セット内容
*LoRa ゲートウェイ LG01-JP × 2
*LoRa センサーノード LoRa mini-JP × 2
*LoRa mini 用アンテナ × 2
*LoRa開発用ボード LoRa Mini Dev-JP × 5
*LoRa Mini Test Utility × 1
*温度、湿度センサーモDHT11 × 2

◆LoRa IoT スターターキット販促チラシ
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http://www.ibeacondo.com/download/LoRa_IoT_Starter_Kit.pdf

◆LoRaWAN対応IoTゲートウェイ「LG01-JP」日本語マニュアル（初回版）
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http://www.ibeacondo.com/download/LG01_LoRa_Gateway_Manual_JP.pdf

◆上記マニュアルでIoTプラットフォームThingSpeakへのLoRaWAN対応IoTゲートウェイとLoRaノードと温度・湿度センサーのクラウド実装方法を説明しております。　ThingSpeakは、とりあえず無料で試すことができます！

◆オープンウェーブ社の開発部鈴木さんにLoRa無線用サーバーおよびクライアント用Arduinoスケッチを開発していただきました。LoRaでIoTプラットフォーム（ThingSpeak）にデータを上げる方法は、下記Qiitaサイトで公開しております。

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LoRaでIoTプラットフォーム（ThingSpeak）にデータを上げる方法

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LoRaWANでIoTプラットフォーム（The Things Network）にデータを上げる方法

 https://thingspeak.com/

◆LoRa IoT スターターキットの発売および価格は当社パートナーのオープンウェーブまでお問い合わせ下さい。

LoRa IoTスターターキット発売元
株式会社オープンウェーブ
〒221-0822 神奈川県横浜市神奈川区西神奈川１－８－１１－１０３
Tel: 045-620-6648
Email: info@openwave.co.jp
http://www.openwave.co.jp/lorawan/

■ようやく、技適審査が認定されました！

◆Dragino LoRa IoTキットのプレゼン動画

◆詳細はこちらから.
↓↓↓↓↓↓
http://www.crijapan.jp/index.php/ja/iotgateway.html

■IoTゲートウェイカタログをダウンロード
　 ↓↓↓↓↓↓
http://www.ibeacondo.com/download/IoTGateway_catalog.pdf

■Dragino社LoRaWAN対応IoTゲートウェイ
・SEMTECH社LoRa通信チップ搭載したIoTゲートウェイ LG01-JP