- Grunnleggende topologi for et LoRaWAN-nettverk
- Velge riktig LoRAWAN Gateway
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Koble LoRaWAN Gateway til The Things Network
- Registrere Gateway med Things Network Server
- Arduino Lora Node ved bruk av RN2483
Lora Networks blir stadig mer populære, med så mange IoT-enheter som dukker opp rundt dette, denne trådløse kommunikasjonen med lavt strømforsyning kan passe inn i en mengde applikasjoner. Vi har allerede brukt den populære SX1278 LoRa Transceiver Module for å bygge en Arduino Lora Node og en Raspberry Pi Lora Node for å utføre Peer to Peer-kommunikasjon. Men hvis du vil utforske LoRaWANs fulle kraft, må du sette opp din egen gateway og aktivere nodene dine for å kommunisere med den. På denne måten kan du ha flere enheter som snakker med gatewayen din over lange avstander.
Men da jeg begynte med prosessen, møtte jeg ganske mange forvirringer, spesielt på grunn av det ikke-standardiserte frekvensområdet for LoRa her i India. Så i denne artikkelen vil jeg veilede deg fra å velge den rimeligste porten til å registrere den hos The Things Network og overvåke datatrafikken din over den. Så la oss komme i gang.
Grunnleggende topologi for et LoRaWAN-nettverk
Men før vi kommer dit, er det viktig å forstå den grunnleggende topologien til et LoRaWAN-nettverk.
På det aller nederste nivået har vi de faktiske IoT-enhetene som en temperatursensor eller vannmåler eller en GPS-tracker. Dette er vanligvis enheter med en mikrokontroller, sensorer og en LoRa-mottaker, og de kalles sluttnoder. På toppen av dette har vi Gateways, som du kan tenke på som en fusjon av et Cell Tower og en Wi-Fi Router. i utgangspunktet får den informasjon fra sluttnodene våre som er så langt som 10 km teoretisk og skyver informasjonen til internett. En gateway vil også ha en kraftig mikroprosessor som kjører programvaren for pakkeforsendere og en konsentratormodul.
Legg merke til hvordan en node kan kommunisere med mer enn en gateway, for å administrere disse dupliserte datapakkene og for å kontrollere uplink og downlink, er alle gateways koblet til noe som kalles Network server. Du kan tenke på nettverksserveren som leverandører av mobilnettverk som T-Mobile eller Jio. For LoRaWAN er en av de populære leverandørene av open source-nettverk The Things Network blant mange andre. Endelig på toppen av alt, har vi Application serveren som normalt er et nettsted eller mobilapplikasjon som får informasjon fra nettverksserver og presenterer det med analytics til sluttbrukeren.
Velge riktig LoRAWAN Gateway
Nå vet vi hva en gateway gjør i hele LoRaWAN-økosystemet. Spørsmålene er hvordan du velger og distribuerer en i ditt område? Helt ærlig er det så mange alternativer, inkludert noen DIY-løsninger, men med tanke på pålitelighet og overkommelighet bestemte jeg meg for å gå med Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway fra Liard Connectivity. Her er spesifikasjonene du bør sjekke når du velger en gateway for applikasjonene dine
Den første og fremst ting å vurdere er å Driftsfrekvens, i India, er den juridiske driftsfrekvens for Lora mellom 865Mhz til 867 MHz. Gatewayen som vi har er Sentrius RG186, som er 868Mhz-versjonen, men den kan støtte frekvensen fra 863Mhz til 870Mhz, som godt faller innenfor våre krav. Neste er antall kanaler, en LoRaWAN Gateway skal ha minst to kanaler, vår gateway har 5 kanaler, noe som betyr at den kan kommunisere med 5 sluttnoder samtidig. Neste er kostnaden for porten Nå er det billigste alternativet her å bygge din egen lora gateway ved hjelp av Raspberry Pi og RAK831 Concentrator Board, men dette vil bare ha en kanal, og det kan derfor ikke kalles som en LoRaWAN Gateway. Sammenlignet også prisen med RG186, var det ikke mye forskjell. Deretter må vi velge mellom innendørs og utendørs gateway. Utendørsportene har lang rekkevidde, men de er ganske dyre. RG186 er en innendørs gateway og kan teknisk sett dekke en avstand på 15 km. Jeg er ivrig etter å gjøre en rekkevidde på denne, men la oss ha det til en annen video. Til slutt, det siste er enkel konfigurering, her hvis gatewayene er sertifisert av Lora Allianceda blir ting mye lettere, men disse portene er veldig dyre. Uansett, hvis du planlegger å bruke gatewayen din med Things Network, så gjør selv RG186 gateway det ganske enkelt.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
Når du kjøper RG186-gatewayen din, får du nesten alt du trenger, som du kan se i videoen for unboxing tidligere. Vi har selve vårt gateway-modem, deretter en 12V 2,5A adapter med en europeisk plugg, så du må finne en adapter for å bruke den i India. Så har vi tre antenner og en Ethernet-kabel. Dette er alt vi trenger for å sette opp gatewayen vår. Vær oppmerksom på at gatewayen vår også støtter Bluetooth Low Energy, men på tidspunktet for å lage denne videoen er det ingen dokumentasjon utgitt av Liard for å bruke den, så det er noe for fremtiden.
Av de tre antennene er to av de korte for 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi-kommunikasjon, så koble dem til de respektive kontaktene. Den lange er for 868Mhz LoRa-kommunikasjon som går inn i denne siste kontakten. På forsiden kan du se en strømkontakt, en brukerknapp, en tilbakestillingsknapp og et SD-kortspor. Gatewayen kan kobles til internett enten ved hjelp av denne Ethernet-kontakten eller via Wi-Fi. På baksiden har vi noen viktige opplysninger som MAC ID og EUI. Noter de siste sifrene i Ethernet MAC-IDen din, siden vi trenger den senere.
Nå som vi har fått Gatewayen fullstendig montert, er alt vi trenger å gjøre for å slå den på med adapteren de leverte og følge noen veldig enkle instruksjoner for å koble den til The Things Network. Når det er gjort, vil vi også bruke en enkel Lora-node for å sende litt testbelastning til TTN Network-serveren for å sjekke hvordan den fungerer. La meg vise deg hvordan det gjøres.
Koble LoRaWAN Gateway til The Things Network
Strøm Sentrius RG186-gatewayen med DC-adapteren og koble til Ethernet-kabelen fra gatewayen til ruteren. Forsikre deg om at den bærbare datamaskinen din også er koblet til den samme ruteren, og skriv inn følgende adresse. https: // rg1xx og deretter de seks siste sifrene i din MAC-ID for gatewayen som vi nevnte tidligere, la oss si at min er 29378B og deretter komplett med.local. Hvis det står at forbindelsen ikke ble sikret, er det bare å komme i avansert og klikke på Fortsett. Som standard blir brukernavnet sentrius og passordet vil være RG1xx. Jeg har allerede konfigurert alt, så dashbordet mitt ser slik ut.
Men du må gå inn i Wi-Fi, klikke på skann og koble til wi-fi-ruteren din. Klikk deretter på LoRa og under forhåndsinnstilling, velg ting nettverksarv og klikk på bruk. Sørg også for å kopiere gateway EUI-nummeret som er vist på venstre side, fordi vi trenger det mens du registrerer Gateway med Things-nettverket.
Så under radioen må vi velge frekvenskanalene som gatewayen vår skal operere på. Merk at vi har to radiomoduler her, jeg bruker Radio 0-modulen her for å jobbe i den indiske frekvensen som er 865 til 867 MHz og Radio 1-modulen for å jobbe i den europeiske frekvensen på 868 MHz. fordi det av en eller annen grunn, selv om jeg driver porten i India, er det obligatorisk å stille en radio også i europeisk frekvens. Så jeg har satt Radio 0-senterfrekvensen til 868,5 MHz og satt senterfrekvensen til Radio 1 til 868,1 MHz. Hvis du ruller nedover, kan du se at hver radiomodul har opptil 5 kanaler som frekvensene tildeles automatisk basert på senterfrekvensen. For våre Radio 0-moduler er de indiske frekvenskanalene 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 og 865.9 tildelt. Etter å ha sjekket disse verdiene, klikk på Oppdater.
Registrere Gateway med Things Network Server
Det neste trinnet er å registrere gatewayen din med TTN, å åpne det thethingsnetwork.org og registrere deg hvis du ikke allerede har gjort det. Under konsoller klikker du deretter på gatewayen og registrerer deretter gatewayen. Først klikker du på “Jeg bruker eldre pakkevideresending” og limer inn EUI-nummeret som vi kopierte tidligere. Gi deretter en beskrivelse for gatewayen din, og velg frekvensplanen. Jeg velger India og det nærmeste rutealternativet for meg er Asia SE. Bruk deretter kartet til å velge plasseringen til gatewayen vår, slik at TTN også kan vise den på kartet, og deretter velge innendørs og til slutt registrere gatewayen din.
På den måten er gatewayen din registrert, og hvis alt har fungert bra, bør du legge merke til statusen som tilkoblet. Ta også en titt på trafikkseksjonen her, som viser oss om gatewayen vår har behandlet datapakker fra nærliggende Lora-noder. Siden vi ikke har en, er denne siden likevel tom.
Hvis du kommer inn på TTN-gateway-kartet, vil du også se at Gateway blir oppført. Som du kan se min her. Når dette er gjort, er LoRaWAN Gateway klar for handling. Nå kan en hvilken som helst LoRa-enhet i denne regionen kommunisere med ting-nettverket gjennom Gatewayen vår for å teste dette.
Arduino Lora Node ved bruk av RN2483
Den bruker den populære RN2483 LoRa Transceiver IC fra Microchip, og den er koblet direkte til Arduino for testformål. Så har jeg programmert Arduino til å kommunisere med Things-nettverket i indisk frekvens på 868 MHz slik at det forblir lovlig å betjene det her. Hvis du vil vite hvordan jeg bygger dette, kan du gi meg beskjed i kommentarfeltet, så lager jeg en egen video for det.
Bare last opp koden til Arduino og hold den slått på. Nå har vi en Lora-node i nærheten av Gatewayen vår som sender litt testbelastning til TTN-serveren. La oss sjekke om gatewayen vår har behandlet noen pakker ved å komme inn i trafikseksjonen igjen.
Og ja, som du ser, får vi detaljer om pakkene som sendes videre. Selvfølgelig kan du ikke se de faktiske dataene, men vi ser annen informasjon som frekvensen pakkene ble mottatt med, sendetid, enhetsadresse og nyttelaststørrelse.
Når gatewayen din blir aktiv ved å sende noe nyttelast til TTN-serveren, vil den også bli oppført på ttnmapper slik, slik at enhver lora-node i lokaliteten din kan bruke gatewayen din til å sende dataene til TTN-serveren.
Så dette oppsummerer ganske mye artikkelen min om RG186 LoRaWAN gateway. Jeg håper det var nyttig, og du lærte noe på veien. Hvis du har spørsmål, kan du legge dem igjen i kommentarseksjonen eller bruke forumene våre for andre tekniske spørsmål.