- Topologia de bază a unei rețele LoRaWAN
- Selectarea gateway-ului LoRAWAN potrivit
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Conectarea LoRaWAN Gateway cu rețeaua Things
- Înregistrarea Gateway-ului cu Things Network Server
- Arduino Lora Node folosind RN2483
Rețelele Lora devin din ce în ce mai populare, cu atât de multe dispozitive IoT care apar în jurul acesteia, această comunicație fără fir cu rază lungă de acțiune de mică putere s-ar putea încadra într-o multitudine de aplicații. Am folosit deja popularul modul SX1278 LoRa Transceiver pentru a construi un nod Arduino Lora și un nod Raspberry Pi Lora pentru a efectua comunicarea Peer to Peer. Dar dacă doriți să explorați întreaga putere a LoRaWAN, va trebui să vă configurați propriul gateway și să permiteți nodurilor dvs. să comunice cu acesta. În acest fel puteți avea mai multe dispozitive care vorbesc cu gateway-ul dvs. pe distanțe mari.
Dar când am început cu procesul, m-am confruntat cu destul de multe confuzii, mai ales din cauza intervalului de frecvență nestandard pentru LoRa aici, în India. Așadar, în acest articol, vă voi ghida de la selectarea celui mai accesibil gateway până la înregistrarea acestuia la The Things Network și monitorizarea traficului de date pe acesta. Deci sa începem.
Topologia de bază a unei rețele LoRaWAN
Dar înainte de a ajunge acolo, este important să înțelegem topologia de bază a unei rețele LoRaWAN.
La nivelul cel mai de jos, avem dispozitivele IoT reale, cum ar fi un senzor de temperatură sau un contor de apă sau un tracker GPS. Acestea sunt în mod normal dispozitive cu un microcontroler, senzori și un transceptor LoRa și se numesc noduri finale. Apoi, pe deasupra, avem Gateway-urile noastre, la care vă puteți gândi ca la o fuziune între un Cell Tower și un router Wi-Fi. în esență, primește informații de la nodurile noastre finale care se află teoretic până la 10 km și împinge informațiile către internet. Un gateway va avea, de asemenea, un microprocesor puternic care rulează software de redirecționare a pachetelor și un modul de concentrare.
Rețineți cum un nod poate comunica cu mai multe gateway-uri, pentru a gestiona aceste pachete de date duplicate și pentru a controla legăturile ascendente și descendente, toate gateway-urile sunt conectate la ceva numit Server de rețea. Vă puteți gândi la serverul de rețea ca la furnizorii dvs. de rețea de celule, cum ar fi T-Mobile sau Jio. Pentru LoRaWAN, unul dintre furnizorii de rețele populari și open-source este The Things Network, printre mulți alții. În cele din urmă, pe deasupra tuturor, avem serverul de aplicații, care în mod normal este un site web sau o aplicație mobilă care primește informații de la serverul de rețea și le prezintă utilizatorilor finali analize.
Selectarea gateway-ului LoRAWAN potrivit
Acum știm ce face o poartă în întregul ecosistem LoRaWAN. Întrebările sunt cum să selectați și să implementați una în zona dvs.? Sincer, există atât de multe opțiuni, inclusiv câteva soluții DIY, dar având în vedere fiabilitatea și accesibilitatea, am decis să merg cu Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway de la Liard Connectivity. Iată specificațiile pe care ar trebui să le verificați în timp ce selectați un gateway pentru aplicațiile dvs.
Primul și cel mai important lucru de luat în considerare este Frecvența de operare, în India, frecvența legală de funcționare pentru Lora este cuprinsă între 865Mhz și 867Mhz. Gateway-ul pe care îl avem este Sentrius RG186, care este versiunea de 868Mhz, dar poate suporta frecvența de la 863Mhz la 870Mhz, care se încadrează foarte bine în cerințele noastre. Următorul este numărul de canale, un gateway LoRaWAN ar trebui să aibă minimum două canale, gateway-ul nostru are 5 canale, ceea ce înseamnă că poate comunica cu 5 noduri finale în același timp. Următorul este costul gateway-ului, acum cea mai ieftină opțiune aici este să-ți construiești propriul gateway lora folosind placa Raspberry Pi și RAK831 Concentrator, dar aceasta va avea un singur canal și, prin urmare, nu poate fi numită gateway LoRaWAN. De asemenea, comparându-și prețul cu RG186, nu a fost prea mare diferență. Apoi, trebuie să selectăm între gateway interior și exterior. Gateway-urile exterioare au o rază lungă de acțiune, dar sunt destul de scumpe. RG186 este un gateway interior și poate acoperi tehnic o distanță de 15 km linie de vedere. Sunt nerăbdător să fac un test de gamă pe acesta, dar hai să îl facem pentru un alt videoclip. În cele din urmă, ultimul lucru este ușurința configurării, aici dacă gateway-urile sunt certificate de Lora Allianceatunci lucrurile devin mult mai ușoare, dar acele gateway-uri sunt foarte scumpe. Oricum, dacă intenționați să utilizați gateway-ul cu rețeaua Things, atunci chiar și gateway-ul RG186 îl face destul de simplu.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
Când achiziționați gateway-ul dvs. RG186, aproape că obțineți tot ce aveți nevoie, așa cum puteți vedea mai devreme în videoclipul de descărcare. Avem propriul modem gateway, apoi un adaptor de 12V 2.5A cu mufă europeană, deci va trebui să găsiți un adaptor pentru al utiliza în India. Apoi avem trei antene și un cablu Ethernet. Acesta este tot ceea ce vom avea nevoie pentru a ne configura gateway-ul. Rețineți că gateway-ul nostru acceptă, de asemenea, Bluetooth Low Energy, dar la momentul realizării acestui videoclip, nu există nicio documentație publicată de Liard cu privire la modul de utilizare, deci asta este ceva pentru viitor.
Dintre cele trei antene, două dintre cele scurte sunt pentru comunicații Wi-Fi de 2,4 / 5,5 GHz, deci conectați-le la conectorii respectivi. Cel mai lung este pentru comunicarea LoRa de 868Mhz care intră în acest ultim conector. În partea din față, puteți observa un conector de alimentare, un buton de utilizator, un buton de resetare și un slot pentru card SD. Gateway-ul poate fi conectat la internet fie utilizând acest conector Ethernet, fie prin Wi-Fi. Pe partea din spate, avem câteva informații importante, cum ar fi MAC ID și EUI. Notați ultimele cifre ale ID-ului dvs. MAC Ethernet, deoarece vom avea nevoie de el mai târziu.
Acum că avem Gateway-ul complet asamblat, tot ce trebuie să facem este să îl alimentăm cu adaptorul pe care l-au furnizat și să urmăm câteva instrucțiuni foarte simple pentru a-l conecta la The Things Network. Odată ce ați făcut acest lucru, vom folosi, de asemenea, un nod Lora simplu pentru a trimite o sarcină utilă de testare către serverul de rețea TTN pentru a verifica cum funcționează. Permiteți-mi să vă arăt cum se face.
Conectarea LoRaWAN Gateway cu rețeaua Things
Alimentați gateway-ul Sentrius RG186 cu adaptorul DC și conectați cablul ethernet de la gateway la router. Apoi, asigurați-vă că laptopul dvs. este conectat și la același router și introduceți următoarea adresă. https: // rg1xx și apoi ultimele 6 cifre ale ID-ului MAC al gateway-ului dvs. pe care le-am notat mai devreme, să presupunem că al meu este 29378B și apoi completează cu.local. Dacă scrie, conexiunea nu s-a securizat, pur și simplu intrați în avans și faceți clic pe continuare. În mod implicit, numele de utilizator va fi sentrius și parola va fi RG1xx. Am configurat deja totul, deci tabloul meu de bord arată astfel.
Dar trebuie să intrați în Wi-Fi, să faceți clic pe scanare și să vă conectați la routerul dvs. Wi-Fi. Apoi faceți clic pe LoRa și sub presetare, selectați lucrurile moștenite din rețea și faceți clic pe aplicați. De asemenea, asigurați-vă că copiați numărul EUI al gateway-ului afișat în partea stângă, deoarece vom avea nevoie de el în timp ce înregistrăm gateway-ul cu rețeaua Things.
Apoi, sub radio, trebuie să selectăm canalele de frecvență la care trebuie să funcționeze gateway-ul nostru. Rețineți că avem două module radio aici, folosesc modulul Radio 0 aici pentru a funcționa în frecvența indiană, care este de 865 la 867 MHz, iar modulul Radio 1 pentru a funcționa în frecvența europeană de 868 MHz. deoarece, dintr-un anumit motiv, chiar dacă operez gateway-ul în India, este obligatoriu să setați un radio și în frecvența europeană. Deci, am setat frecvența centrală Radio 0 la 868,5 Mhz și am stabilit frecvența centrală a Radio 1 la 868,1 Mhz. Dacă derulați în jos, puteți vedea că fiecare modul radio are până la 5 canale pentru care frecvențele sunt alocate automat pe baza frecvenței centrale. Pentru modulele noastre Radio 0, sunt alocate canalele de frecvență indiene 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 și 865.9. După verificarea acestor valori, faceți clic pe Actualizare.
Înregistrarea Gateway-ului cu Things Network Server
Următorul pas este să vă înregistrați gateway-ul cu TTN, să faceți acest lucru deschideți thethingsnetwork.org și să vă înscrieți dacă nu ați făcut deja acest lucru. Apoi, sub console, faceți clic pe gateway și apoi înregistrați gateway-ul. Mai întâi, faceți clic pe „Utilizez expeditor de pachete vechi” și lipiți numărul EUI pe care l-am copiat anterior. Apoi dați o descriere pentru gateway-ul dvs. și selectați planul de frecvență. Selectez India și cea mai apropiată opțiune de router pentru mine este Asia SE. Apoi utilizați harta pentru a selecta locația gateway-ului nostru, astfel încât TTN să îl poată afișa și pe harta sa, apoi selectați interior și, în cele din urmă, să vă înregistrați gateway-ul.
În acest fel, gateway-ul dvs. este înregistrat și dacă totul a funcționat bine, ar trebui să observați starea ca fiind conectată. De asemenea, consultați secțiunea de trafic aici, care ne va arăta dacă gateway-ul nostru a procesat pachete de date de la nodurile Lora din apropiere. Din moment ce nu avem, această pagină este goală.
De asemenea, dacă intrați pe harta TTN a gateway-ului, veți vedea că Gateway-ul dvs. este listat. Așa cum o poți vedea pe a mea aici. Odată ce acest lucru este făcut, Gateway-ul LoRaWAN este pregătit pentru acțiune. Acum, orice dispozitiv LoRa End din această regiune poate comunica cu rețeaua de lucruri prin intermediul Gateway-ului nostru pentru a testa acest lucru, am construit un nod Lora simplu folosind Arduino.
Arduino Lora Node folosind RN2483
Acesta folosește popularul IC RN2483 LoRa Transceiver de la Microchip și este conectat direct la Arduino pentru testare. Apoi am programat Arduino să comunice cu rețeaua Things în 868Mhz Indian Frequency, astfel încât să rămână legal să-l funcționeze aici. Dacă doriți să știți cum construiesc acest lucru, anunțați-mă în secțiunea de comentarii și voi face un videoclip separat pentru acesta.
Încărcați codul pe Arduino și mențineți-l pornit. Acum avem un nod Lora în apropierea Gateway-ului nostru, care trimite o sarcină utilă de testare către serverul TTN. Să verificăm dacă gateway-ul nostru a procesat pachete, intrând din nou în secțiunea de trafic.
Și da, după cum puteți vedea, primim detalii despre pachetele care sunt redirecționate. Desigur, nu puteți vedea datele reale, dar vedem alte informații, cum ar fi frecvența la care au fost primite pachetele, timpul de difuzare, adresa dispozitivului și dimensiunea sarcinii utile.
Odată ce gateway-ul dvs. devine activ prin trimiterea unei sarcini utile către serverul TTN, acesta va fi, de asemenea, listat pe ttnmapper astfel, astfel încât orice nod lora din localitatea dvs. să poată utiliza gateway-ul dvs. pentru a-și trimite datele către serverul TTN.
Deci, acest lucru rezumă destul de mult articolul meu despre gateway-ul RG186 LoRaWAN. Sper că a fost util și ați învățat ceva pe drum. Dacă aveți întrebări, lăsați-le în secțiunea de comentarii sau utilizați forumurile noastre pentru alte întrebări tehnice.