- LoRaWAN tīkla pamata topoloģija
- Pareiza LoRAWAN vārtejas izvēle
- Sentrius RG186 LoRaWAN vārteja
- LoRaWAN vārtejas savienošana ar lietu tīklu
- Vārtejas reģistrēšana lietā Network Server
- Arduino Lora mezgls, izmantojot RN2483
Lora tīkli kļūst arvien populārāki, jo apkārt parādās tik daudz IoT ierīču, šī mazjaudas tālsatiksmes bezvadu komunikācija varētu iekļauties daudzās lietojumprogrammās. Mēs jau esam izmantojuši populāro SX1278 LoRa raiduztvērēja moduli, lai izveidotu Arduino Lora mezglu un Raspberry Pi Lora mezglu, lai veiktu vienādranga komunikāciju. Bet, ja vēlaties izpētīt pilnu LoRaWAN jaudu, jums būs jāiestata savs vārteja un jāļauj mezgliem sazināties ar to. Tādā veidā jums var būt vairākas ierīces, kas lielos attālumos runā ar jūsu vārteju.
Bet, kad es sāku ar šo procesu, es saskāros ar diezgan daudz neskaidrībām, it īpaši LoRa nestandarta frekvenču diapazona dēļ šeit, Indijā. Tāpēc šajā rakstā es palīdzēs jums izvēlēties vispieejamāko vārteju, reģistrējot to The Things Network un pārraugot jūsu datu plūsmu. Tātad sāksim.
LoRaWAN tīkla pamata topoloģija
Bet pirms mēs tur nonākam, ir svarīgi izprast LoRaWAN tīkla pamata topoloģiju.
Visaugstākajā līmenī mums ir faktiskās IoT ierīces, piemēram, temperatūras sensors vai ūdens skaitītājs, vai GPS izsekotājs. Parasti tās ir ierīces ar mikrokontrolleru, sensoriem un LoRa uztvērēju, un tās sauc par gala mezgliem. Tad papildus tam mums ir mūsu vārti, kurus jūs varat iedomāties kā šūnu torņa un Wi-Fi maršrutētāja saplūšanu. būtībā tas iegūst informāciju no mūsu gala mezgliem, kas teorētiski ir līdz 10 km, un izplata informāciju internetā. Vārtejai būs arī jaudīgs mikroprocesors, kas vada pakešu pārsūtīšanas programmatūru un koncentratora moduli.
Ievērojiet, kā viens mezgls var sazināties ar vairāk nekā vienu vārteju, lai pārvaldītu šos datu paketes dublikātus un kontrolētu augšupsaiti un lejupsaiti, visas vārtejas ir savienotas ar tādu, ko sauc par tīkla serveri. Jūs varat domāt par tīkla serveri kā par savu mobilā tīkla pakalpojumu sniedzēju, piemēram, T-Mobile vai Jio. LoRaWAN ir viens no populārākajiem un atvērtā koda tīkla nodrošinātājiem The Things Network starp daudziem citiem. Visbeidzot, papildus tam mums ir lietojumprogrammu serveris, kas parasti ir vietne vai mobilā lietojumprogramma, kas saņem informāciju no tīkla servera un sniedz to analītikai galalietotājam.
Pareiza LoRAWAN vārtejas izvēle
Tagad mēs zinām, ko vārteja dara visā LoRaWAN ekosistēmā. Jautājumi ir, kā izvēlēties un izvietot tādu savā reģionā? Atklāti sakot, ir tik daudz iespēju, tostarp daži DIY risinājumi, taču, paturot prātā uzticamību un pieejamību, es nolēmu izmantot Liard Connectivity Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway. Šeit ir specifikācijas, kuras jums jāpārbauda, izvēloties vārteju savām lietojumprogrammām
Vispirms jāņem vērā darbības frekvence, Indijā Lora likumīgā darbības frekvence ir no 865 MHz līdz 867 MHz. Vārteja, kas mums ir, ir Sentrius RG186, kas ir 868 MHz versija, taču tā var atbalstīt frekvenci no 863 MHz līdz 870 MHz, kas ļoti labi atbilst mūsu prasībām. Nākamais ir kanālu skaits, LoRaWAN vārtejai jābūt vismaz diviem kanāliem, mūsu vārtejai ir 5 kanāli, kas nozīmē, ka tā var vienlaikus sazināties ar 5 gala mezgliem. Tālāk ir vārtejas izmaksas, tagad lētākais variants ir izveidot savu lora vārteju, izmantojot Raspberry Pi un RAK831 koncentratora plāksni, taču tam būs tikai viens kanāls, un tāpēc to nevar saukt par LoRaWAN vārteju. Arī salīdzinot tā cenu ar RG186, nebija lielas atšķirības. Tad mums jāizvēlas starp iekštelpu un āra vārteju. Āra vārtejām ir tālsatiksmes diapazons, taču tās ir diezgan dārgas. RG186 ir iekštelpu vārteja un tehniski var pārvarēt 15 km redzes līniju. Es ļoti vēlos veikt diapazona testu ar šo, bet pieņemsim, ka tas ir paredzēts citam videoklipam. Visbeidzot, pēdējā lieta ir konfigurācijas vienkāršība, ja vārti ir sertificēti Lora aliansētad lietas kļūst daudz vieglākas, bet šīs vārtejas ir ļoti dārgas. Jebkurā gadījumā, ja jūs plānojat izmantot savu vārteju ar lietu tīklu, tad pat RG186 vārteja padara to diezgan vienkāršu.
Sentrius RG186 LoRaWAN vārteja
Iegādājoties savu vārteju RG186, jūs gandrīz saņemat visu nepieciešamo, kā redzat iepriekš unboxing video. Mums ir pats vārtejas modems, pēc tam 12V 2,5A adapteris ar Eiropas spraudni, tāpēc jums būs jāatrod adapteris, lai to izmantotu Indijā. Tad mums ir trīs antenas un Ethernet kabelis. Tas ir viss, kas mums būs nepieciešams, lai izveidotu mūsu vārteju. Ņemiet vērā, ka mūsu vārteja atbalsta arī Bluetooth Low Energy, taču šī videoklipa veidošanas laikā Liard nav izlaidusi dokumentāciju par to, kā to izmantot, tāpēc tas ir kaut kas nākotnei.
No trim antenām divas no īsajām ir paredzētas 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi sakariem, tāpēc savienojiet tās ar attiecīgajiem savienotājiem. Garais ir paredzēts 868Mhz LoRa sakariem, kas nonāk šajā pēdējā savienotājā. Priekšpusē varat pamanīt strāvas savienotāju, lietotāja pogu, atiestatīšanas pogu un SD kartes slotu. Vārti var tikt savienoti ar internetu, izmantojot šo Ethernet savienotāju, vai izmantojot Wi-Fi. Aizmugurē mums ir svarīga informācija, piemēram, MAC ID un EUI. Pierakstiet pēdējos mūsu Ethernet MAC ID ciparus, jo tas mums būs vajadzīgs vēlāk.
Tagad, kad mūsu vārteja ir pilnībā samontēta, viss, kas mums jādara, ir to ieslēgt ar viņu nodrošināto adapteri un sekot ļoti vienkāršām instrukcijām, lai to savienotu ar lietu tīklu. Kad tas būs izdarīts, mēs arī izmantosim vienkāršu Lora mezglu, lai nosūtītu kādu testa lietderīgo slodzi uz TTN tīkla serveri, lai pārbaudītu, kā tas darbojas. Ļaujiet man jums parādīt, kā tas tiek darīts.
LoRaWAN vārtejas savienošana ar lietu tīklu
Strādājiet Sentrius RG186 vārtejā ar līdzstrāvas adapteri un pievienojiet Ethernet kabeli no vārtejas uz maršrutētāju. Pēc tam pārliecinieties, ka arī jūsu klēpjdators ir savienots ar to pašu maršrutētāju, un ievadiet šādu adresi. https: // rg1xx un pēc tam jūsu vārtejas MAC ID pēdējie 6 cipari, kurus mēs atzīmējām iepriekš, pieņemsim, ka mans ir 29378B un pēc tam papildiniet ar.local. Ja ir teikts, savienojums nebija drošs, vienkārši iekļūstiet papildu sadaļā un noklikšķiniet uz turpināt. Pēc noklusējuma lietotāja vārds tiks nosūtīts, un parole būs RG1xx. Es visu jau esmu konfigurējis, tāpēc mans informācijas panelis izskatās šādi.
Bet jums ir jāiekļūst Wi-Fi tīklā, noklikšķiniet uz skenēšanas un izveidojiet savienojumu ar savu Wi-Fi maršrutētāju. Pēc tam noklikšķiniet uz LoRa un sadaļā Preset atlasiet tīkla mantojumu un noklikšķiniet uz piemērot. Pārliecinieties, ka nokopējat vārtejas EUI numuru, kas parādīts kreisajā pusē, jo tas mums būs nepieciešams, reģistrējot Gateway with Things tīklu.
Tad zem radio mums jāizvēlas frekvences kanāli, kuros jādarbojas mūsu vārtejai. Ņemiet vērā, ka mums šeit ir divi radio moduļi, es šeit izmantoju Radio 0 moduli, lai strādātu Indijas frekvencē, kas ir 865 līdz 867 MHz, un Radio 1 moduli, lai strādātu Eiropas frekvencē 868 MHz. jo nez kāpēc, kaut arī es vadu vārteju Indijā, ir obligāti jāiestata viens radio arī Eiropas frekvencē. Tāpēc es esmu iestatījis Radio 0 centra frekvenci 868,5 Mhz un Radio 1 centrālo frekvenci 868,1 Mhz. Ritinot uz leju, var redzēt, ka katram radio modulim ir līdz 5 kanāliem, kuriem frekvences tiek automātiski piešķirtas, pamatojoties uz centrālo frekvenci. Mūsu Radio 0 moduļiem tiek piešķirti Indijas frekvenču kanāli 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 un 865.9. Pēc šo vērtību pārbaudes noklikšķiniet uz Atjaunināt.
Vārtejas reģistrēšana lietā Network Server
Nākamais solis ir reģistrēt savu vārteju TTN, lai to izdarītu, atveriet thethingsnetwork.org un reģistrējieties, ja vēl neesat to izdarījis. Pēc tam zem konsolēm noklikšķiniet uz vārtejas un pēc tam reģistrējiet vārteju. Vispirms noklikšķiniet uz “Es izmantoju mantoto pakešu pārsūtītāju” un ielīmējiet iepriekš nokopēto EUI numuru. Pēc tam sniedziet vārtejas aprakstu un atlasiet frekvences plānu. Es izvēlos Indiju, un man tuvākā maršrutētāja opcija ir Asia SE. Pēc tam izmantojiet karti, lai izvēlētos mūsu vārtejas atrašanās vietu, lai TTN to varētu parādīt arī savā kartē un pēc tam atlasīt iekštelpās un visbeidzot reģistrēt savu vārteju.
Tāpat arī jūsu vārteja ir reģistrēta, un, ja viss ir darbojies labi, jums vajadzētu pamanīt savienojuma statusu. Pārbaudiet arī satiksmes sadaļu šeit, kas mums parādīs, vai mūsu vārteja ir apstrādājusi datu paketes no tuvējiem Lora mezgliem. Tā kā mums tādas nav, šī lapa tomēr ir tukša.
Turklāt, nokļūstot TTN vārtejas kartē, redzēsit, ka jūsu vārteja ir norādīta. Tāpat kā jūs varat redzēt manu šeit. Kad tas ir izdarīts, mūsu LoRaWAN Gateway ir gatavs darbībai. Tagad jebkura LoRa gala ierīce šajā reģionā var sazināties ar lietu tīklu caur mūsu vārteju, lai to pārbaudītu. Es izveidoju vienkāršu Lora mezglu, izmantojot Arduino.
Arduino Lora mezgls, izmantojot RN2483
Tas izmanto populāro RN2483 LoRa raiduztvērēju IC no Microchip un testēšanas vajadzībām tas ir tieši pievienots Arduino. Tad es esmu ieprogrammējis Arduino sazināties ar lietu tīklu 868 MHz Indijas frekvencē, lai tas būtu likumīgi to darbināt šeit. Ja vēlaties uzzināt, kā es to veidoju, dariet to zināmu komentāru sadaļā, un es tam izveidošu atsevišķu videoklipu.
Vienkārši augšupielādējiet kodu vietnē Arduino un turiet to ieslēgtu. Tagad mūsu Gateway tuvumā ir Lora mezgls, kas nosūta kādu testa lietderīgo slodzi uz TTN serveri. Pārbaudīsim, vai mūsu vārteja ir apstrādājusi kādas paketes, vēlreiz iekļūstot satiksmes sadaļā.
Un jā, kā redzat, mēs saņemam sīkāku informāciju par pārsūtītajām paketēm. Protams, jūs nevarat redzēt faktiskos datus, taču mēs redzam citu informāciju, piemēram, pakešu saņemšanas biežumu, to raidlaiku, ierīces adresi un lietderīgās slodzes lielumu.
Kad jūsu vārteja aktivizēsies, nosūtot nelielu kravu uz TTN serveri, tā tiks iekļauta arī ttnmapper šādā veidā, lai jebkurš jūsu lora mezgls varētu izmantot jūsu vārteju, lai nosūtītu savus datus uz TTN serveri.
Tātad tas diezgan daudz apkopo manu rakstu par RG186 LoRaWAN vārteju. Es ceru, ka tas bija noderīgi, un jūs kaut ko uzzinājāt ceļā. Ja jums ir kādi jautājumi, atstājiet tos komentāru sadaļā vai izmantojiet mūsu forumus citiem tehniskiem jautājumiem.