- A LoRaWAN hálózat alapvető topológiája
- A megfelelő LoRAWAN Gateway kiválasztása
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- A LoRaWAN átjáró összekapcsolása a dolog hálózattal
- Az átjáró regisztrálása a Things hálózati szerverrel
- Arduino Lora Node az RN2483 használatával
A Lora Networks egyre népszerűbb, mivel ilyen sok IoT eszköz felbukkan, ez az alacsony fogyasztású, nagy hatótávolságú vezeték nélküli kommunikáció rengeteg alkalmazásba belefér. A népszerű SX1278 LoRa adó-vevő modult már felhasználtuk egy Arduino Lora csomópont és egy Raspberry Pi Lora csomópont létrehozására a Peer to Peer kommunikáció végrehajtására. De ha fel akarja fedezni a LoRaWAN teljes erejét, akkor be kell állítania saját átjáróját, és lehetővé kell tennie a csomópontok számára, hogy kommunikáljanak vele. Így több eszköz beszélgethet az átjáróval nagy távolságokon.
De amikor elkezdtem a folyamatot, jó néhány zűrzavarral kellett szembenéznem, különösen a LoRa itt Indiában alkalmazott nem szabványos frekvenciatartománya miatt. Tehát ebben a cikkben eligazítom a legkedvezőbb átjáró kiválasztásától a The Things Network regisztrálásáig, és figyelemmel kísérem az adatforgalmát rajta. Tehát kezdjük.
A LoRaWAN hálózat alapvető topológiája
De mielőtt odaérnénk, fontos megérteni a LoRaWAN hálózat alapvető topológiáját.
A legalsó szinten a tényleges IoT-eszközökkel rendelkezünk, például hőmérséklet-érzékelővel vagy vízmérővel vagy GPS-nyomkövetővel. Ezek általában eszközök mikrokontroller, az érzékelők és a Lora adóvevő és ezek az úgynevezett végső csomópontok. Ezután ráadásul megvannak az átjáróink is, amelyekre gondolhat, mint a Cell Tower és a Wi-Fi Router fúziója. alapvetően információt kap a végső csomópontjainktól, amelyek elméletileg 10 km-re vannak, és az információkat az internetre tolja. Az átjárónak lesz egy nagy teljesítményű mikroprocesszora is, amely csomagküldő szoftvereket futtat, és egy koncentrátor modult.
Vegye figyelembe, hogy egy csomópont hogyan kommunikálhat egynél több átjáróval, ezeknek a duplikált adatcsomagoknak a kezelésére, valamint az uplink és downlink vezérlésére az összes átjáró csatlakozik valamihez, amelyet hálózati szervernek neveznek. Gondolhat a hálózati szerverre, mint olyan mobilhálózati szolgáltatóra, mint a T-Mobile vagy a Jio. A LoRaWAN számára az egyik legnépszerűbb és nyílt forráskódú hálózati szolgáltató a The Things Network többek között. Végül a tetején minden, mi a bejelentés szerver, amely általában egy weboldal vagy mobil alkalmazás, amely megkapja információt a hálózati szerver, és bemutatja azt az analitika minden végfelhasználó számára.
A megfelelő LoRAWAN Gateway kiválasztása
Most már tudjuk, hogy egy átjáró mit csinál a teljes LoRaWAN ökoszisztémában. A kérdések arra vonatkoznak, hogyan válasszon ki és telepítsen egyet a saját területén? Őszintén szólva, olyan sok lehetőség van, köztük néhány barkácsolási megoldás, de a megbízhatóságot és a megfizethetőséget szem előtt tartva úgy döntöttem, hogy a Liard Connectivity Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway-jét választom. Az alábbiakban bemutatjuk azokat a specifikációkat, amelyeket ellenőriznie kell, amikor átjárót választ az alkalmazásokhoz
Az első és legfontosabb dolog, amit figyelembe kell venni, a Működési frekvencia, Indiában a Lora legális működési frekvenciája 865 MHz és 867 MHz között van. A rendelkezésünkre álló átjáró a Sentrius RG186, amely 868 MHz-es verzió, de támogatja a 863 MHz-től 870 MHz-ig terjedő frekvenciát, amely nagyon megfelel az igényeinknek. Ezután következik a csatornák száma, egy LoRaWAN Gateway-nek minimum két csatornával kell rendelkeznie, az átjárónknak 5 csatornája van, vagyis egyszerre 5 végcsomóponttal képes kommunikálni. A következő az átjáró költsége, most a legolcsóbb megoldás az, ha saját lora átjárót építesz a Raspberry Pi és a RAK831 koncentrátorkártya segítségével, de ennek csak egy csatornája lesz, ezért nem hívható LoRaWAN átjárónak. Szintén összehasonlítva az árát az RG186-tal, nem volt sok különbség. Ezután választanunk kell a beltéri és a kültéri átjáró között. A kültéri átjárók hosszú hatótávolságúak, de meglehetősen drágák. Az RG186 beltéri átjáró, és technikailag képes megtenni a 15 km-es látótávolságot. Szívesen csinálok egy hatótávolsági tesztet ezen, de legyen egy másik videó. Végül az utolsó dolog a könnyű konfigurálás, itt, ha az átjárókat a Lora Alliance tanúsítjaakkor a dolgok sokkal könnyebbé válnak, de ezek az átjárók nagyon drágák. Mindenesetre, ha az átjárót a Things Network-lel kívánja használni, akkor még az RG186 átjáró is elég egyszerűvé teszi.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
Az RG186 átjáró megvásárlásakor szinte mindent megkap, amire szüksége van, amint azt a kibontó videó korábban láthatja. Megvan maga az átjáró modemünk, majd egy 12 V-os 2,5 A-os adapter európai csatlakozóval, így Indiában használniuk kell egy adaptert. Akkor három antennánk és egy Ethernet-kábelünk van. Ez minden, amire szükségünk lesz az átjáró felállításához. Ne feledje, hogy az átjárónk a Bluetooth Low Energy technológiát is támogatja, de a videó készítésekor a Liard nem adott ki dokumentációt a használatának módjáról, tehát ez a jövő szempontjából.
A három antenna közül a rövidek közül kettő 2,4 / 5,5 GHz-es Wi-Fi kommunikációra szolgál, ezért csatlakoztassa őket a megfelelő csatlakozókhoz. A hosszú 868Mhz LoRa kommunikációra vonatkozik, amely ebbe az utolsó csatlakozóba kerül. Az elülső oldalon észlelhet egy tápcsatlakozót, egy felhasználói gombot, egy visszaállító gombot és egy SD-kártyahelyet. Az átjáró az Ethernet csatlakozóval vagy Wi-Fi-kapcsolaton keresztül csatlakoztatható az internethez. A hátoldalon van néhány fontos információ, például a MAC ID és az EUI. Jegyezze fel az Ethernet MAC ID utolsó számjegyeit, mivel később szükségünk lesz rá.
Most, hogy teljesen összeszereltük az átjárónkat, csak annyit kell tennünk, hogy bekapcsoljuk az általuk biztosított adapterrel, és nagyon egyszerű utasításokat követve csatlakoztatjuk a The Things Network-hez. Amint ez megtörtént, egy egyszerű Lora csomópontot is használunk egy kis tesztterhelés elküldésére a TTN hálózati szerverre, hogy ellenőrizzük a működését. Hadd mutassam meg, hogyan történik.
A LoRaWAN átjáró összekapcsolása a dolog hálózattal
Táplálja a Sentrius RG186 átjárót a DC adapterrel, és csatlakoztassa az Ethernet kábelt az átjárótól az útválasztóig. Ezután ellenőrizze, hogy a laptopja is ugyanahhoz az útválasztóhoz csatlakozik-e, és adja meg a következő címet. https: // rg1xx, majd az átjáró MAC azonosítójának utolsó 6 számjegye, amelyet korábban megjegyeztünk, tegyük fel, hogy az enyém 29378B, majd töltse ki a.local paranccsal. Ha azt mondja, hogy a kapcsolat nem volt biztonságos, csak lépjen be a haladóba, és kattintson a folytatásra. Alapértelmezés szerint a felhasználónév sendrius lesz, a jelszó pedig RG1xx. Már mindent beállítottam, így az irányítópultom így néz ki.
De be kell lépnie a Wi-Fi-be, kattintson a szkennelésre, és csatlakoznia kell a wi-fi routeréhez. Ezután kattintson a LoRa elemre, és az előre beállított menüpont alatt válassza ki a hálózati örökséget, majd kattintson az Alkalmaz gombra. Ügyeljen arra is, hogy másolja a bal oldalon látható átjáró EUI számát, mert szükségünk lesz rá, amikor regisztráljuk a Gateway with Things hálózatot.
Ezután a rádió alatt ki kell választanunk azokat a frekvencia csatornákat, amelyeken az átjárónknak működnie kell. Ne feledje, hogy itt két rádiómodulunk van, itt a Radio 0 modult használom az indiai 865–867 MHz frekvencián való munkavégzéshez, és a Radio 1 modult az európai 868 MHz frekvencián való működéshez. mert valamilyen okból annak ellenére, hogy Indiában működtetem az átjárót, kötelező egy rádiót beállítani az európai frekvenciában is. Tehát a Radio 0 középfrekvenciáját 868,5 Mhz-re állítottam, az 1-es rádió középső frekvenciáját 868,1 Mhz-re állítottam. Ha lefelé görget, láthatja, hogy mindegyik rádiómodul legfeljebb 5 csatornával rendelkezik, amelyekhez a frekvenciákat a középfrekvencia alapján automatikusan kiosztják. A Radio 0 moduljainkhoz az indiai 865,1, 865,3, 865,5, 865,7 és 865,9 frekvenciacsatornákat osztjuk ki. Miután ellenőrizte ezeket az értékeket, kattintson az Update gombra.
Az átjáró regisztrálása a Things hálózati szerverrel
A következő lépés az átjáró regisztrálása a TTN-nél, ehhez nyissa meg a thethingsnetwork.org oldalt, és regisztráljon, ha még nem tette meg. Ezután kattintson a konzolok alatt az átjáróra, majd regisztrálja az átjárót. Először kattintson a „Régi csomag továbbítót használok” elemre, és illessze be a korábban másolt EUI számot. Ezután adja meg az átjáró leírását, és válassza ki a frekvenciatervet. Indiát választom, és a legközelebbi útválasztási lehetőség az Asia SE. Ezután a térkép segítségével válassza ki az átjárónk helyét, hogy a TTN is megjeleníthesse a térképén, majd kiválassza a beltéri lehetőséget, és végül regisztrálja az átjárót.
Így az átjáró mind regisztrálva van, és ha minden rendben működött, akkor észre kell vennie a csatlakozott állapotot. Nézze meg itt a forgalmi részt is, amely megmutatja, hogy az átjárónk feldolgozott-e bármilyen adatcsomagot a közeli Lora csomópontokból. Mivel nincs ilyenünk, mégis üres ez az oldal.
Továbbá, ha bejut a TTN átjáró térképére, akkor látni fogja, hogy az átjáró szerepel a listán. Mintha itt látnád az enyémet. Miután ez megtörtént, a LoRaWAN átjárónk minden működésre készen áll. Most ennek a régiónak bármely LoRa végberendezése kommunikálhat a dolgok hálózatával az átjárónkon keresztül, hogy ezt tesztelje. Egy egyszerű Lora csomópontot építettem az Arduino segítségével.
Arduino Lora Node az RN2483 használatával
A Microchip népszerű RN2483 LoRa adó-vevő IC-jét használja, és tesztelés céljából közvetlenül az Arduino-hoz van csatlakoztatva. Aztán beprogramoztam az Arduino-t, hogy kommunikáljon a Things hálózattal 868 MHz-es indiai frekvenciában, hogy legális maradjon itt. Ha tudni akarod, hogyan építem ezt fel, tudasd velem a megjegyzés részben, és külön videót készítek róla.
Csak töltse fel a kódot az Arduino-ra, és tartsa bekapcsolva. Most már van egy Lora csomópontunk az átjárónk közelében, és teszt tesztet küld a TTN szervernek. Ellenőrizzük, hogy az átjárónk feldolgozott-e valamilyen csomagot, ha ismét bejutunk a forgalmi szakaszba.
És igen, amint láthatja, részleteket kapunk az továbbított csomagokról. Természetesen nem láthatja a tényleges adatokat, de más információkat is látunk, például a csomagok fogadásának gyakoriságát, műsoridejét, eszközcímét és hasznos terhelését.
Miután az átjáró aktívvá válik egy kis teher elküldésével a TTN szerverre, az is fel lesz tüntetve a ttnmapper-en, így a helység bármelyik lora csomópontja felhasználhatja az átjárót, hogy elküldhesse adatait a TTN szerverre.
Tehát ez nagyjából összefoglalja az RG186 LoRaWAN átjáróról szóló cikkemet. Remélem hasznos volt, és megtanult valamit útközben. Ha bármilyen kérdése van, hagyja őket a megjegyzés részben, vagy használja fórumunkat egyéb technikai kérdésekhez.