通过 NFC 轻松配置LoRa

LoRa是一种极富吸引力的通信解决方案，主要用于物联网和工业物联网应用。它是一种远距离、低功耗的无线通信系统，能够可靠地传输少量数据。LoRa设备是基于LoRaWAN协议构建的，每个设备都需要具有独特的ID（称为DevEUI）和安全主密钥（称为AppKey）。基于AppKey，可以派生出用于数据完整性和真实性验证的“网络会话密钥”（使用此密钥对数据进行签名），以及用于保密的“应用会话密钥”（使用此密钥对数据进行加密）。


每个设备的安全密钥和标识符都是唯一的，并且通常在设备制造过程中事先配置好（存储在设备的永久存储器和Join服务器上）。然而，这种解决方案存在一些成本和灵活性方面的问题。我们将向您展示NFC动态标签的双向通信功能如何在运行时对设备进行配置，从而简化制造流程。

将LoRa设备接入网关或网络服务器的传统方法

通常需要在产品上添加一个二维（QR）码，显示出DevEUI和JoinEUI标识符（安全密钥是保密的）。

用户购买设备后，必须安装由制造商提供的经过认证的Android/iOS移动应用程序。然后，应用程序会要求用户扫描LoRa设备上的二维码。


接下来，应用程序将使用JoinEUI参数与Join网络进行通信，以识别要通信的正确的Join服务器。Join服务器获得与此DevEUI关联的AppKey，并将AppKey传播到网络和应用服务器。网络服务器将基于AppKey推导出网络会话密钥；而应用服务器将基于AppKey推导出应用会话密钥。


之后，LoRa设备会与LoRa网关通信，并执行无线激活 (OTAA)。激活后，新设备就会连接到LoRa网络并开始通信。

简化接入过程并提高其成本效益，从而改进用户体验

此方法需要采用一个内置ST25DV64KC动态NFC标签的LoRa设备，帮助连接到支持LoRa®调制的超低功耗无线STM32WL5 MCU。


首先，使用支持NFC的智能手机运行LoRa配置应用程序并轻触LoRa设备，获取设备的唯一标识符 (DevEUI)，并在LoRaWAN网络上注册该设备。


然后，LoRaWAN服务器将唯一主密钥 (AppKey) 发送回移动应用程序，该应用程序将其编程到LoRa设备的NVM中。接下来，LoRa设备将能够与LoRa网关通信，执行无线激活 (OTAA)。激活后，新设备就会连接到LoRa网络。

配置方案比较

性能优势

• NFC配置方法更为灵活，比其他方法更具成本效益
• NFC支持自动安装移动应用程序（Android、iOS）
• 支持在安装时注册GPS位置
• 由最终用户完成密钥配置，简化了工业化流程
• 得益于无接触接口，支持最终产品采用封闭式外壳（例如燃气表）
• 可向服务工程师提供设备日志，从而提高可见性
• NFC可用于更多应用场合：诊断、配置、固件升级等
  

成本优势

• 生产线末端无需再进行密钥配置（节省成本）
• 无需使用HSM来存储与生产的所有LoRa设备相关的密钥
• 可在产品生命周期中更新配置的密钥，以便在其他LoRa网络中重复使用同一设备
• 认证
• 产品获得NFC Forum认证 (ST25DV64KC) -> 保证与手机的互操作性
  

核心产品