8.3. RFM69-protocol¶
We hebben in de RFM69-knopen te maken met de volgende protocolstack:
het hardware-protocol (RFM69 radio);
het protocol van de RFM69-library;
het protocol van de IoT-toepassing
RFM69 pakket met LPP payload¶
8.3.1. Hardware-protocol¶
Het hardware-protocol zorgt voor:
het adresseren (destination), zenden en ontvangen van pakketten;
het controleren van de CRC (cyclic redundancy check, checksum): als deze klopt, concludeert de hardware dat het pakket correct ontvangen is;
het versleutelen en ontsleutelen van de payload (encryptie).
De zender en ontvanger gebruiken dezelfde sleutel voor de encryptie: deze moet van je te voren aan beide kanten instellen. In zo’n geval spreken we over een pre-shared key.
Een beveiligde internet-verbinding, zoals voor https, maakt gebruik van public-key encryptie. In dat geval heb je geen pre-shared keys nodig.
8.3.2. RFM69-library protocol¶
Het protocol van de RFM69-library voegt het adres van de afzender (source) toe aan het pakket, als eerste byte van de payload in het hardware-pakket. Het protocol van de RFM69-library noemen we hier het RFM69-protocol.
Het RFM69-protocol gebruikt 5-bits adressen (0..63) voor de knopen in het netwerk. De adressen 0, 61, 62 en 63 hebben een speciale betekenis. RFM69-adres 0 als destination is het broadcast address: alle IoT-knopen in het RFM69-netwerk ontvangen zo’n bericht.
De belangrijkste opdracht voor het zenden en ontvangen van een pakket zijn:
- rf.receive(rxBuf, sizeof rxBuf);
het eerste byte van rxBuf geeft het adres van de afzender.
rf.send(dstNode, txBuf, len);
8.3.3. Toepassingsprotocol (payload)¶
Het toepassingsprotocol gebruikt de rest van de hardware-payload. Dit protocol gebruikt verschillende formaten voor uplink- en voor downlink-pakketten. We bespreken hier alleen de binaire formaten op basis van het Cayenne low power payload (LPP) formaat.
uplink-berichten
De payload voor uplink-berichten bevat de volgende elementen:
port (1 byte): dit geeft aan welk protocol gebruikt wordt voor de payload;
port=1geeft het LPP-formaat aan.nodeid (2 bytes): de identificatie van de knoop (gebruikt in het MQTT-topic);
counter (2 bytes): het volgnummer van het bericht; we gebruiken dit onder meer voor de veiligheid, om een replay attack te voorkomen.
LPP-upload-payload, zie verderop.
download-berichten
De payload voor een downlink-bericht is erg eenvoudig:
port: geeft het toepassingsprotocol aan;
port=1staat voor de LPP payload;(de nodeid is niet nodig: de IoT-knoop kent zijn eigen nodeid)
de LPP-downlink-payload
een counter (volgnummer) voor de veiligheid is wel nodig.