Network server LoRaWAN

Un network server LoRaWAN (qu'on peut également nommer coeur de réseau) est un logiciel permettant d'opérer un réseau de télécommunication du même nom.

Son rôle est de recevoir, gérer, décrypter et décoder les données reçues, mais aussi de piloter les gateways du réseau et d'envoyer des commandes aux objets ou capteurs connectés.

Le network server est un logiciel. Il peut être installé directement sur une gateway, ou bien sur une machine dédiée à laquelle plusieurs gateways seront connectées.

Choix d'architecture

Network server local (installé sur une gateway)

Le network serveur peut être installé directement sur une gateway. Dans ce cas, les capteurs sont provisionnés sur la gateway elle-même. C'est donc elle qui va gérer les messages, puis transmettre les données directement à un serveur d'application.

Cette architecture est très performante lorsqu'il n'y a qu'une seule gateway sur le réseau. A partir de deux gateway, plusieurs problèmes vont se poser :

• Si un device a réalisé un join sur une gateway, comment la seconde gateway va-t-elle pouvoir décoder les messages sans avoir les clefs de sessions, qui sont stockées sur la première gateway ?
• Lorsqu'il faudra envoyé un downlink, comment choisir la gateway la plus proche pour envoyer le message ?

Certains systèmes proposent des mécanismes de synchronisation entre les gateways afin de remédier à ces problèmes. Cette architecture est toutefois réservée à de petits réseaux.

De nombreuses gateways sont pré-équipées de network server intégrés, ce qui permet de tester la technologie LoRaWAN rapidement et à peu de frais.

Network server déporté (installé sur un serveur)

Le network serveur peut être installé sur une machine séparée. Ainsi, chaque gateway va se connecter à ce système centralisé pour envoyer ses messages.

Dans cette configuration, on dit que la gateway est en mode "packet forwarder". Elle devient un "passe-plat" transparent et interchangeable sur le réseau.

C'est l'architecture recommandée pour la plupart des déploiements professionnels.

Principales fonctionalités d'un network server LoRaWAN

Supervision du parc matériel

• Supervision et provisionning du parc de gateways (uniquement lorsqu'il n'est pas installé localement sur la gateway elle-même)
• Supervision et provisionning du parc de capteurs / objets

Traitement des messages issus des capteurs

• Traitement des Join requests
• Traitement des messages montants (uplinks) : décryptage, décodage et envoi vers des systèmes tiers

Gestion du réseau

• Envoi des messages descendants (downlink) : codage, cryptage et sélection de la meilleure gateway pour envoi
• Gestion de l'ADR (Adaptative Data Rate)
• Gestion du plan de fréquences
• Gestions de paramètres spécifiques (RX 1 delay, RX2 frequency, etc.)

Solutions Open Source

• Chirpstack
• The Things Stack

Offres commerciales

• Wanesy (Kerlink)
• ThingPark (Actility)
• ResIOT
• Loriot
• AWS IoT Core for LoRaWAN (Amazon)
• Multitech (pré-installé sur les gateways de la marque)