LoRa模块为什么会出现timeout，分析其原因

LoRa模块往往具备易用、小巧、传输距离远、超低功耗等优点，是一种非常好的远距离无线数据传输解决方案，适用于需要远程数据采集和低功耗的各种应用，它遵循LoRaWAN 1.0.2协议，还支持LoRa的点对点通信功能，可帮助用户快速建立他们自己私有的远距离LoRa网络。

在实际使用过程中，LoRa模块在接收数据的过程中，可能出现一种错误提示：ERROR 96。本文介绍出现这种错误的根本原因，大家如果碰到这种错误，可以一一对比排查出真正导致该问题的原因。

想要了解LoRaWAN网关的覆盖范围可参考文章《LoRaWAN网关覆盖范围驾驶测试》、想了解LoRa模块二次开发可参考《LoRa模块二次开发入门篇》、想要了解LoRaWAN网关支持的节点可参考《一个LoRaWAN网关能支持多少个节点》

图1    LoRaWAN Class A模式上传数据时的RX窗口

如图1所示，在LoRaWAN协议的Class A模式下，当节点上传一个数据包的时候，在TX窗口的后面将紧跟2个RX窗口。比如，TX窗口长度1s，RX1窗口长度1s，之后就是RX2窗口。

出现ERROR 96，则意味着RX2窗口超时了。只有一种情况可以导致发生ERROR 96的错误：当LoRa节点发送一个确认的上传数据包的时候，它将会等待ACK确认包，如果直到RX2窗口关闭的时候，它仍然没接收到ACK确认包的话，就会出现ERROR 96的错误提示信息。

导致LoRa节点一直等到RX2窗口关闭了、也未能收到ACK确认包的可能的原因比较多，列举如下：

1、LoRaWAN网关未收到LoRa节点发的上行数据包，自然就不会有下行ACK行为发生。无线干扰、信号不良或频点不匹配等原因都会导致这种丢包情况发生。

2、LoRaWAN网关收到上行数据包并转发给NS（网关的内置SERVER）了，但NS处理该数据包时发现有问题或者NS本身存在问题，导致其并未生成ACK并下发，LoRa节点自然也就不会收到ACK了。

3、LoRaWAN网关收到上行数据包并转发给NS，NS也顺利生成ACK并下发给网关，但网关因业务拥堵或自身原因，并未成功将ACK从LoRa射频空口发出来。

4、LoRaWAN网关收到上行数据包并转发给NS，NS也顺利生成ACK并下发给网关，网关也成功将ACK通过LoRa射频发到空口中了，但LoRa节点未收到，无线干扰、信号不良、频点不匹配等都会导致这种丢包情况发生。

5、LoRaWAN网关收到上行数据包并转发给NS，NS也顺利生成ACK并下发给网关，网关也成功将ACK通过LoRa射频发到空口中了，LoRa节点的射频端也成功收到这个无线信号了，但是LoRa节点的底层在处理收到的这个报文时，解析校验发现该报文有误（例如信号变形导致数据失真或ACK报文本身组装有误），进而丢弃了该报文，上层程序也会视作未收到ACK。

因此，当我们出现ERROR 96的时候，我们可以这么排查故障：

1、检查LoRaWAN网关是否能接收到LoRa节点发送的数据；2、检查该数据包是否本身存在问题；3、检查LoRaWAN网关内置的NS SERVER是否能正常生成ACK并下发；4、检查整个网络是否比较拥堵；5、检查LoRa节点是否能正常接收到LoRaWAN网关下发的数据。

如果配备的LoRaWAN网关的具备较为友好的运维界面，比如瑞科慧联的LoRaWAN网关RAK7249的WebUI上，就可以查看到该网关所关联的所有节点的状态。

图2   瑞科慧联LoRaWAN网关RAK7249的WebUI示意图

图2是瑞科慧联的LoRaWAN网关RAK7249提供的运维界面的示意图，可以看到，其可以查看LoRa网络是否拥堵、发包的情况等等，借助这些运维信息，就可以更好的发现LoRaWAN组网的状态，更好的排查故障并解决问题。一个良好的LoRaWAN网关的运维界面，可以帮助我们更好的运作我们的物联网解决方案。

本文介绍了导致LoRa模块出现ERROR 96的若干种原因，以及如何排查故障。
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