LoRaWAN Server 端架构

2023-02-09 作者:nmgdmdz

LoRaWAN 的server包括 NS(Network server)、AS(application server)、CS(Custom server)....

 

其中NS和AS是必不可少的,是完成LoRaWAN协议的重要组成部分

 

NS 职责

NS是直接与GW通信的服务器,也是AS和GW之间的桥梁

 

我所知道的工作有如下几点:

 

验证数据的合法性(校验MIC)

从GW的信息中提取数据,整理成NS 的JSON数据包

将校验合法的数据打包成新的JSON包上传至AS

OTAA入网时向AS发送请求入网消息,然后再将入网信息告诉AS,当获取AS传来的入网的信息,告诉GW

GW 和 AS之间的数据通道

有几点需要注意的是NS端的数据不进行AES解密工作。

 

AS 职责

AS是server端的数据处理中心

 

它的工作有如下几点:

 

上行数据的解密

下行数据的加密

OTAA入网请求的处理(同意入网/生成APPSKEY/NWKSKEY)

CS 职责

CS负责将AS给的数据处理成用户自定义的数据协议格式,也就是说,CS端必须是用户来完成的,因为上面运行的是用户的协议。这里也就不再多说了。

 

抓包分析

以下是我在本地服务器端通过抓到得来的数据,我们通过分析数据包来理解数据的走向已及现有的server端处理流程。抓包使用的是tcpdump。

 

1.NS->AS数据

这是一帧从NS->AS的数据,使用的是TCP方式,AS的数据端口为4000。从data部分我们可以看出来,这是一个未解密的数据。

 

 

提取其中的数据部分为:

 

 

再把app.userdata.payload 做base64解码之后,得到的payload内容是这个:

 

 

此时看到的payload因为是加密的,所以完全看不出来数据内容是什么。

 

不过在这里,我们可以看到,NS已经将GW上传的数据做了一定的解析,封装成了另外一种JSON格式,由此,我们不难得出,NS做的工作包括--base64解码/MIC校验/GW数据包的重新组包

 

2.AS->CS数据

这是一帧从AS->CS的数据,使用的是TCP方式,CS的数据端口为5000。从data部分我们可以看出来,这是一个已经解密完成的数据了。

 

 

提取其中的数据部分为:

 

 

再把app.userdata.payload 做base64解码之后,得到的payload内容是这个:

 

 

而此时,数据已经完全解密了,可以看到数据就是在AS解密的,解密完再发送给CS,CS再做进一步用户协议的处理。

 

在这里,我们可以看到,AS已经将NS传输过来的JSON包的payload部分做了解密,然后再传给了CS。所以解密工作是在AS完成的。