- Osnovna topologija omrežja LoRaWAN
- Izbira pravega prehoda LoRAWAN
- Prehod Sentrius RG186 LoRaWAN
- Povezovanje prehoda LoRaWAN z omrežjem The Things
- Registracija prehoda z omrežnim strežnikom Things
- Vozlišče Arduino Lora z uporabo RN2483
Lora Networks postajajo vse bolj priljubljene, saj se okoli tega pojavlja toliko naprav IoT, bi se lahko ta brezžična komunikacija velikega dosega z nizko porabo prilegala številnim aplikacijam. Za izvedbo medsebojne komunikacije smo že uporabili priljubljeni oddajniški modul SX1278 LoRa za izdelavo vozlišča Arduino Lora in vozlišča Raspberry Pi Lora. Če pa želite raziskati vso moč LoRaWAN-a, bi morali nastaviti lasten prehod in omogočiti komunikacijo vozlišč z njim. Tako lahko imate več naprav, ki se pogovarjajo s svojim prehodom na velike razdalje.
Toda ko sem začel s postopkom, sem se soočil s kar nekaj zmedami, zlasti zaradi nestandardnega frekvenčnega območja za LoRa tukaj v Indiji. V tem članku vas bom vodil, da izberete najugodnejši prehod, da ga registrirate v The Things Network in nad njim nadzirate svoj podatkovni promet. Začnimo torej.
Osnovna topologija omrežja LoRaWAN
Preden pa pridemo tja, je pomembno razumeti osnovno topologijo omrežja LoRaWAN.
Na najbolj spodnji ravni imamo dejanske naprave IoT, kot so temperaturni senzor, vodomer ali GPS sledilnik. To so običajno naprave z mikrokrmilnikom, senzorji in oddajnikom LoRa in se imenujejo končna vozlišča. Potem pa imamo še svoja prehoda, ki si ju lahko predstavljate kot fuzijo Cell Tower in Wi-Fi usmerjevalnika. v bistvu dobi informacije od naših končnih vozlišč, ki so teoretično oddaljena 10 km, in jih potisne na internet. Prehod bo imel tudi zmogljiv mikroprocesor, ki poganja programsko opremo za posredovanje paketov in modul koncentratorja.
Upoštevajte, kako lahko eno vozlišče komunicira z več kot enim prehodom, za upravljanje teh podvojenih podatkovnih paketov ter za nadzor navzgornje in odhodne povezave so vsi prehodi povezani z nečim, kar se imenuje omrežni strežnik. Omrežni strežnik si lahko predstavljate kot ponudnika celičnega omrežja, kot sta T-Mobile ali Jio. Za LoRaWAN je eden izmed priljubljenih in odprtokodnih ponudnikov omrežij The Things Network med mnogimi drugimi. Nenazadnje imamo poleg vsega še aplikacijski strežnik, ki je običajno spletno mesto ali mobilna aplikacija, ki informacije od omrežnega strežnika dobi in končnemu uporabniku predstavi z analitiko.
Izbira pravega prehoda LoRAWAN
Zdaj vemo, kaj naredi prehod v celotnem ekosistemu LoRaWAN. Vprašanja so, kako ga izbrati in uporabiti na svojem območju? Odkrito povedano, obstaja toliko možnosti, vključno z nekaterimi rešitvami za domače naloge, vendar sem se z mislijo na zanesljivost in cenovno dostopnost odločil za Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway podjetja Liard Connectivity. Tu so specifikacije, ki jih morate preveriti pri izbiri prehoda za svoje aplikacije
Prva in najpomembnejša stvar, ki jo je treba upoštevati, je delovna frekvenca, v Indiji je zakonita delovna frekvenca za Loro med 865 MHz in 867 MHz. Prehod, ki ga imamo, je Sentrius RG186, ki ima različico 868 MHz, vendar lahko podpira frekvenco od 863 MHz do 870 MHz, kar zelo ustreza našim zahtevam. Nato je število kanalov, LoRaWAN Gateway mora imeti vsaj dva kanala, naš gateway ima 5 kanalov, kar pomeni, da lahko komunicira s 5 končnimi vozlišči hkrati. Naslednji so stroški prehoda, zdaj je najcenejša možnost tukaj zgraditi svoj lasten prehod lora z uporabo plošče koncentratorjev Raspberry Pi in RAK831, vendar bo ta imel samo en kanal, zato ga ni mogoče imenovati kot LoRaWAN Gateway. Tudi v primerjavi s ceno RG186 ni bilo velike razlike. Nato moramo izbirati med notranjim in zunanjim prehodom. Zunanji prehodi imajo velik doseg, vendar so precej dragi. RG186 je notranji prehod in tehnično lahko pokriva razdaljo 15 km vidnega polja. Nestrpen sem, da bi na tem preizkusil doseg, vendar naj to stori za kak drug video. Nazadnje, zadnja stvar je enostavnost konfiguracije, če so prehodi certificirani s strani Lora Alliancepotem postanejo stvari veliko lažje, vendar so ti prehodi zelo dragi. Kakor koli že, če nameravate svoj prehod uporabljati z omrežjem Things, potem je tudi prehod RG186 precej preprost.
Prehod Sentrius RG186 LoRaWAN
Ko kupite svoj prehod RG186, dobite skoraj vse, kar potrebujete, kot lahko vidite v videoposnetku o odpakiranju prej. Imamo sam modem prehoda, nato 12V 2,5A adapter z evropskim vtičem, zato bi morali v Indiji najti adapter. Nato imamo tri antene in Ethernet kabel. To je vse, kar bomo potrebovali za vzpostavitev našega prehoda. Upoštevajte, da naš prehod podpira tudi tehnologijo Bluetooth Low Energy, toda v času izdelave tega videoposnetka Liard ni objavil dokumentacije o tem, kako ga uporabiti, zato je to nekaj za prihodnost.
Od treh anten sta dve kratki za 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi komunikacijo, zato ju povežite z ustreznimi priključki. Dolga je za komunikacijo LoRa z 868 MHz, ki gre v ta zadnji konektor. Na sprednji strani lahko opazite priključek za napajanje, uporabniški gumb, gumb za ponastavitev in režo za kartico SD. Prehod je mogoče povezati z internetom s pomočjo tega ethernetnega priključka ali prek Wi-Fi. Na zadnji strani imamo nekaj pomembnih informacij, kot sta MAC ID in EUI. Zapišite si zadnje številke vašega ID-ja Ethernet MAC, saj jih bomo potrebovali pozneje.
Zdaj, ko smo naš prehod popolnoma sestavili, nam preostane le, da ga vklopimo z adapterjem, ki so ga dobili, in sledimo nekaterim zelo preprostim navodilom za njegovo povezavo z The Things Network. Ko bo to končano, bomo s preprostim vozliščem Lora poslali nekaj testnega tovora na omrežni strežnik TTN, da preverimo, kako deluje. Naj vam pokažem, kako se to počne.
Povezovanje prehoda LoRaWAN z omrežjem The Things
Napajajte prehod Sentrius RG186 z enosmernim adapterjem in priključite ethernetni kabel od prehoda do usmerjevalnika. Nato se prepričajte, da je tudi vaš prenosnik povezan z istim usmerjevalnikom in vnesite naslednji naslov. https: // rg1xx in nato zadnjih 6 števk ID-ja MAC vašega prehoda, ki smo jih omenili prej, recimo, da je moj 29378B in nato dopolnite z.local. Če piše, povezava ni zaščitena, preprosto vstopite v napredne in kliknite na nadaljevanje. Privzeto bo uporabniško ime sentrius, geslo pa RG1xx. Vse sem že konfiguriral, zato je moja nadzorna plošča videti tako.
Vendar morate vstopiti v Wi-Fi, klikniti na optično branje in se povezati z usmerjevalnikom Wi-Fi. Nato kliknite LoRa in pod prednastavitvijo izberite stvari, ki so zapuščene v omrežju, in kliknite na Uporabi Prepričajte se tudi, da ste kopirali številko EUI prehoda, prikazano na levi strani, ker jo bomo potrebovali med registracijo prehoda v omrežju Things.
Nato moramo po radiu izbrati frekvenčne kanale, na katerih mora naš prehod delovati. Upoštevajte, da imamo tukaj dva radijska modula, tukaj uporabljam modul Radio 0 za delo na indijski frekvenci, ki je od 865 do 867 MHz, in modul Radio 1 za delovanje na evropski frekvenci 868 MHz. ker iz nekega razloga, čeprav upravljam prehod v Indiji, je obvezno nastaviti en radio tudi na evropski frekvenci. Tako sem postavil osrednjo frekvenco radia 0 na 868,5 MHz in osrednjo frekvenco radia 1 na 868,1 MHz. Če se pomaknete navzdol, lahko vidite, da ima vsak radijski modul do 5 kanalov, za katere se frekvence samodejno dodelijo glede na osrednjo frekvenco. Za naše module Radio 0 so dodeljeni indijski frekvenčni kanali 865,1, 865,3, 865,5, 865,7 in 865,9. Po preverjanju teh vrednosti kliknite Posodobi.
Registracija prehoda z omrežnim strežnikom Things
Naslednji korak je, da svoj prehod registrirate pri TTN, da odprete thethingsnetwork.org in se prijavite, če tega še niste storili. Nato pod konzolami kliknite na prehod in nato registrirajte prehod. Najprej kliknite »Uporabljam starejši posrednik paketov« in prilepite številko EUI, ki smo jo prej kopirali. Nato podajte opis svojega prehoda in izberite frekvenčni načrt. Izbiram Indijo in najbližja možnost usmerjevalnika je zame Asia SE. Nato na zemljevidu izberite lokacijo našega prehoda, tako da ga lahko TTN prikaže tudi na svojem zemljevidu, nato izberite notranje prostore in na koncu registrirajte svoj prehod.
Tako je tudi vaš prehod registriran in če je vse delovalo v redu, morate opaziti, da je stanje povezano. Tukaj si oglejte tudi razdelek o prometu, ki nam bo pokazal, ali je naš prehod obdelal kakršne koli podatkovne pakete iz bližnjih vozlišč Lora. Ker je nimamo, je ta stran prazna.
Če pridete na zemljevid prehoda TTN, boste videli, da je vaš prehod na seznamu. Kot da tukaj vidite mojega. Ko je to končano, je naš LoRaWAN Gateway pripravljen za akcijo. Zdaj lahko katera koli LoRa končna naprava v tej regiji komunicira z omrežjem stvari prek našega prehoda, da to preizkusi. Z uporabo Arduina sem zgradil preprosto vozlišče Lora.
Vozlišče Arduino Lora z uporabo RN2483
Uporablja priljubljeni oddajnik IC RN2483 LoRa podjetja Microchip in je za namene testiranja neposredno priključen na Arduino. Potem sem Arduino programiral tako, da komunicira z omrežjem Things na frekvenci 868 MHz indijske frekvence, tako da ostane zakonito upravljati ga tukaj. Če želite vedeti, kako to zgradim, mi to sporočite v oddelku za komentarje in za to bom posnel ločen videoposnetek.
Samo naložite kodo v Arduino in jo pustite vklopljeno. Zdaj imamo vozlišče Lora v bližini našega prehoda, ki pošilja nekaj testnega tovora na strežnik TTN. Preverimo, ali je naš prehod obdelal vse pakete, tako da smo spet vstopili v odsek prometa.
In ja, kot vidite, dobimo podrobnosti o paketih, ki jih posredujemo. Dejanskih podatkov seveda ne vidite, vidimo pa druge podatke, na primer o pogostosti prejema paketov, njegovem času, naslovu naprave in velikosti koristnega tovora.
Ko se vaš prehod aktivira s pošiljanjem nekaj koristnega tovora na strežnik TTN, bo na seznamu ttnmapper prikazan tudi tako, tako da lahko vsako vozlišče lora v vašem kraju izkoristi vaš prehod za pošiljanje svojih podatkov na strežnik TTN.
Torej to precej povzema moj članek o prehodu LoRaWAN RG186. Upam, da je bilo koristno in ste se na poti kaj naučili. Če imate kakršna koli vprašanja, jih pustite v oddelku za komentarje ali uporabite druge forume za druga tehnična vprašanja.