本文主要是介绍如何将 LoRaWAN 用于比赛场景，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
如何将 LoRaWAN 用于比赛场景
关键词
LoRaWAN 实时上报 下行同步 不丢包 组播
应用场景
学生/运动员比赛，射击比武，同步采集等
摘要
为了将 LoRaWAN 应用于：比赛，比武，同步采集等场景，应对下行同步和实时上报的需求，设计了：组播，下行冗余，时分频分复用技术。
班级跳绳比赛
视频中的 LoRaWAN 跳绳，支持多人同时上传，这是 2021 年协作腾讯开发的智慧体育产品，应用到全国中小学生跳绳比赛。
LoRa 跳绳视频_锐麦版权
曾经踩过的“坑”
从 2021~2023 期间，行业内至少使用了 4 种无线通信技术研发比赛，均以失败告终，如下表所示。
| 通信技术 | 失败原因 |
|---|---|
| LoRa 点对点 | 容量不足，无法适应多节点同时上报。 |
| 蓝牙 mesh | 距离太近，无法覆盖操场或体育馆。 |
| NB-IoT | 下行延时大，农村和偏远地区没信号。 |
| LoRa 私标 | 小公司设计 bug 多，开发 server 代价大。 |
列需求
抽丝剥茧，比赛场景对无线通信技术有如下 3 点核心需求。
| 关键技术 | 用途 |
|---|---|
| 下行同步 | 裁判员按下【开始比赛】按钮，所有节点同时启动。 |
| 实时上报 | 为良好的用户体验，每 3 秒节点数据上报到 App 。 |
| 组播 | 每个比赛团队分配一个组，组内要联动，组间不干扰。 |
LoRaWAN 整体框架
比赛场景的 LoRaWAN 网络包括下图所示的 5 个实体，数据端到端加密，安全可信。
组播
比赛场景下，ChirpStack 下挂很多单位，每个单位下挂多个比赛节点。如下图所示，构成了树状结构。
所幸的是 ChirpStack 支持【分组】，如下图所示。
组播地址 + 节点 DevEUI 可以向【指定分组】下发比赛命令。
考虑到 1 个节点在分组中有 4 种操作：增删改查，LoRaWAN 支持空中无线电操作
| 组播命令 | 用途 |
|---|---|
| 增加 | 将 1 个节点添加到指定分组 |
| 删除 | 从指定分组中删除 1 个节点 |
| 修改 | 将 1 个节点从 A 分组移到 B 分组 |
| 查询 | 查询 1 个节点所属分组信息 |
后记
本项目在 2021~2023 长沙市近 300 家中小学校成功落地，充分检验了 LoRaWAN 应用在比赛场景的可行性。
对于一些要求更苛刻的实时场景，还有如下算法可以改进
- 锁定信道：每个节点固定 1 个信道，通过增加 LoRa 基站扩容。
- 锁定时隙：每个节点固定 1 个时隙，通过组播编号来绑定节点。
这篇关于如何将 LoRaWAN 用于比赛场景的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
