Eine zentrale Komponente von LoRaWAN ist die Device Address (DevAddr). Jedes Endgerät besitzt eine Device Address, welche entweder statisch vergeben wurde (ABP) oder vom jeweiligen LoRaWAN Netzwerkserver während dem JOIN-Request (OTAA) dem Endgerät zugeteilt wurde. Die Device-Address dient zur Identifizierung und Verwaltung von Geräten innerhalb eines LoRaWAN-Netzwerks. Dieser Artikel wirft einen genaueren Blick auf die Struktur, Funktion und Bedeutung der DevAddr in LoRaWAN und zeigt auf, warum sie für Anwender, Entwickler und Netzbetreiber von Bedeutung ist.

Wer teilt die Device Adress zu?

Die Zuweisung der Device Address (DevAddr) hängt vom Aktivierungsmodus des LoRaWAN-Endgeräts ab. Es gibt zwei Methoden, wie ein Endgerät eine DevAddr erhält:

Activation by Personalization (ABP): Bei ABP wird die DevAddr direkt im Endgerät festgelegt, bevor es mit dem Netzwerk kommuniziert. Dies bietet den Vorteil einer sofortigen Einsatzbereitschaft, jedoch fehlt die Möglichkeit, dynamisch auf Netzwerkbedingungen zu reagieren, da keine Interaktion mit dem Netzwerkserver stattfindet. Bei ABP wird die Device Address meist vom Hersteller auf das Endgerät programmiert.

Over-the-Air Activation (OTAA): OTAA ist die bevorzugte Methode für dynamische und sichere LoRaWAN-Implementierungen. In diesem Fall wird die DevAddr während des JOIN-Prozesses vom LoRaWAN-Netzwerkserver generiert und dem Endgerät zugewiesen.

Aufbau der Device Address

Die Device Address hat eine Größe von 4 Byte bzw. 32 Bits und besteht aus zwei Teilen. Der erste Teil ist die Netzwerkidentifikation (NetID) und der zweite Teil ist die Geräte-Adresse (NetAddr):

Die NetID setzt sich aus einem Type-Prefix und der eigentlichen NetID zusammen. Der Type-Präfix hat eine Größe von drei Bit und gibt in dezimal von 0 bis 7 die maximale Anzahl an Endgeräten pro Adressbereich an. Die Größe von einem Adressbereich wird von der LoRa Alliance zugeteilt und ist abhängig von der Art der Mitgliedschaft. Große Sponsoren und Entwickler bekommen einen Typ 0 und Typ 3 Adressbereich (Beispielsweise Swisscom oder TTN), große Unternehmen und Contributor-Mitglieder bekommen einen Typ 3 und Typ 6 Adressbereich. Unternehmen die keinen Entwicklungsbeitrag leisten oder nur als LoRaWAN Netzbetreiber eine Dienstleistung anbieten, bekommen einen Typ 6 Adressbereich. Die folgende Grafik zeigt die Größen der Adressbereiche an:

Beispiel TTN

Die folgende Grafik zeigt den Aufbau einer DeviceAdress mit einer 7-Bit, 15-Bit und 22-Bit NetID. TTN ist ein globales Netzwerk und weist den Endgeräten daher ausschließlich eine DeviceAdress mit einer 7-Bit NetID zu!