- Topologia di base di una rete LoRaWAN
- Selezione del giusto LoRAWAN Gateway
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Collegamento di LoRaWAN Gateway con The Things Network
- Registrazione del gateway con Things Network Server
- Nodo Arduino Lora utilizzando RN2483
Le reti Lora stanno diventando sempre più popolari, con così tanti dispositivi IoT che spuntano intorno a questo, questa comunicazione wireless a lungo raggio a bassa potenza potrebbe adattarsi a una pletora di applicazioni. Abbiamo già utilizzato il popolare modulo ricetrasmettitore LoRa SX1278 per costruire un nodo Lora Arduino e un nodo Lora Raspberry Pi per eseguire comunicazioni peer to peer. Ma se vuoi esplorare tutta la potenza di LoRaWAN, dovresti configurare il tuo gateway e abilitare i tuoi nodi a comunicare con esso. In questo modo puoi avere più dispositivi che comunicano con il tuo gateway su lunghe distanze.
Ma quando ho iniziato con il processo, ho dovuto affrontare alcune confusioni, soprattutto a causa della gamma di frequenze non standard per LoRa qui in India. Quindi, in questo articolo, ti guiderò dalla selezione del gateway più conveniente alla registrazione con The Things Network e al monitoraggio del traffico dati su di esso. Quindi iniziamo.
Topologia di base di una rete LoRaWAN
Ma prima di arrivarci, è importante comprendere la topologia di base di una rete LoRaWAN.
Al livello più basso, abbiamo i dispositivi IoT effettivi come un sensore di temperatura o un contatore dell'acqua o un localizzatore GPS. Questi sono normalmente dispositivi con un microcontrollore, sensori e un ricetrasmettitore LoRa e sono chiamati End Nodes. Quindi, oltre a questo, abbiamo i nostri gateway, che puoi pensare come una fusione di una torre cellulare e un router Wi-Fi. fondamentalmente, ottiene informazioni dai nostri nodi finali che sono teoricamente fino a 10 km e invia le informazioni a Internet. Un gateway avrà anche un potente microprocessore che esegue il software di inoltro dei pacchetti e un modulo concentratore.
Nota come un nodo può comunicare con più di un gateway, per gestire questi pacchetti di dati duplicati e per controllare uplink e downlink, tutti i gateway sono collegati a qualcosa chiamato server di rete. Puoi pensare al server di rete come ai tuoi provider di rete cellulare come T-Mobile o Jio. Per LoRaWAN, uno dei provider di rete popolari e open source è The Things Network tra molti altri. Infine, oltre a tutto, abbiamo il server delle applicazioni che normalmente è un sito Web o un'applicazione mobile che riceve le informazioni dal server di rete e le presenta con analisi all'utente finale.
Selezione del giusto LoRAWAN Gateway
Ora sappiamo cosa fa un gateway nell'intero ecosistema LoRaWAN. Le domande sono come selezionarne e distribuirne uno nella tua zona? Francamente, ci sono così tante opzioni tra cui alcune soluzioni fai-da-te, ma tenendo a mente l'affidabilità e l'accessibilità, ho deciso di utilizzare il gateway LoRaWAN Sentrius RG186 di Liard Connectivity. Di seguito sono riportate le specifiche che dovresti controllare durante la selezione di un gateway per le tue applicazioni
La prima e più importante cosa da considerare è la frequenza operativa, in India, la frequenza operativa legale per Lora è compresa tra 865 Mhz e 867 Mhz. Il gateway che abbiamo è il Sentrius RG186 che è la versione 868Mhz ma può supportare frequenze da 863Mhz a 870Mhz che rientrano molto bene nei nostri requisiti. Il prossimo è il numero di canali, un gateway LoRaWAN dovrebbe avere un minimo di due canali, il nostro gateway ha 5 canali, il che significa che può comunicare con 5 nodi finali allo stesso tempo. Il prossimo è il costo del gateway, ora l'opzione più economica qui è quella di costruire il tuo gateway lora usando Raspberry Pi e la scheda RAK831 Concentrator, ma questo avrà un solo canale e quindi non può essere chiamato come LoRaWAN Gateway. Anche confrontando il suo prezzo con RG186, non c'era molta differenza. Quindi dobbiamo selezionare tra gateway interno ed esterno. I gateway esterni hanno un lungo raggio ma sono piuttosto costosi. L'RG186 è un gateway da interni e tecnicamente può coprire una distanza di 15 km in linea di vista. Non vedo l'ora di fare un test della portata su questo, ma facciamolo per un altro video. Infine, l'ultima cosa è la facilità di configurazione, qui se i gateway sono certificati da Lora Allianceallora le cose diventano molto più facili ma quei gateway sono molto costosi. Ad ogni modo, se hai intenzione di utilizzare il tuo gateway con Things Network, anche il gateway RG186 lo rende piuttosto semplice.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
Quando acquisti il tuo gateway RG186, ottieni quasi tutto ciò di cui hai bisogno, come puoi vedere nel video di unboxing precedente. Abbiamo il nostro modem gateway stesso, quindi un adattatore 12V 2.5A con una spina europea, quindi dovresti trovare un adattatore per usarlo in India. Quindi abbiamo tre antenne e un cavo Ethernet. Questo è tutto ciò di cui abbiamo bisogno per configurare il nostro gateway. Tieni presente che il nostro gateway supporta anche Bluetooth Low Energy ma al momento della realizzazione di questo video, non esiste alcuna documentazione rilasciata da Liard su come usarlo, quindi è qualcosa per il futuro.
Delle tre antenne, due di quelle corte sono per la comunicazione Wi-Fi 2.4 / 5.5GHz, quindi collegale ai rispettivi connettori. Quello lungo è per la comunicazione LoRa a 868Mhz che va in quest'ultimo connettore. Sul lato anteriore, è possibile notare un connettore di alimentazione, un pulsante utente, un pulsante di ripristino e uno slot per schede SD. Il gateway può essere connesso a Internet utilizzando questo connettore ethernet o tramite Wi-Fi. Sul retro, abbiamo alcune informazioni importanti come MAC ID e EUI. Prendi nota delle ultime cifre del tuo ID MAC Ethernet poiché ne avremo bisogno in seguito.
Ora che abbiamo il nostro Gateway completamente assemblato, non ci resta che accenderlo con l'adattatore che ci hanno fornito e seguire alcune semplicissime istruzioni per collegarlo a The Things Network. Una volta fatto ciò, useremo anche un semplice nodo Lora per inviare un payload di prova al server di rete TTN per verificare come funziona. Lascia che ti mostri come si fa.
Collegamento di LoRaWAN Gateway con The Things Network
Alimenta il tuo gateway Sentrius RG186 con l'adattatore CC e collega il cavo Ethernet dal gateway al router. Quindi assicurati che anche il tuo laptop sia connesso allo stesso router e inserisci il seguente indirizzo. https: // rg1xx e quindi le ultime 6 cifre dell'ID MAC del gateway che abbiamo annotato in precedenza, diciamo che il mio è 29378B e quindi completo con.local. Se viene visualizzato il messaggio che indica che la connessione non è stata protetta, è sufficiente passare alla modalità avanzata e fare clic su procedi. Per impostazione predefinita, il nome utente sarà Sentrius e la password sarà RG1xx. Ho già configurato tutto, quindi la mia dashboard ha questo aspetto.
Ma devi entrare in Wi-Fi, fare clic su scansione e connetterti al tuo router Wi-Fi. Quindi fare clic su LoRa e sotto preset, selezionare le cose legacy di rete e fare clic su Applica. Inoltre, assicurati di copiare il numero EUI del gateway mostrato sul lato sinistro perché ne avremo bisogno durante la registrazione della rete Gateway with Things.
Quindi sotto la radio, dobbiamo selezionare i canali di frequenza a cui deve operare il nostro gateway. Nota che abbiamo due moduli radio qui, sto usando il modulo Radio 0 qui per lavorare nella frequenza indiana che è da 865 a 867 MHz e il modulo Radio 1 per funzionare nella frequenza europea di 868 Mhz. perché per qualche motivo anche se sto gestendo il gateway in India è obbligatorio impostare anche una radio in frequenza europea. Quindi ho impostato la frequenza centrale della Radio 0 a 868,5 Mhz e la frequenza centrale della Radio 1 a 868,1 Mhz. Se scorri verso il basso, puoi vedere che ogni modulo radio ha fino a 5 canali per i quali le frequenze vengono assegnate automaticamente in base alla frequenza centrale. Per i nostri moduli Radio 0, vengono assegnati i canali di frequenza indiani 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 e 865.9. Dopo aver verificato questi valori, fare clic su Aggiorna.
Registrazione del gateway con Things Network Server
Il passo successivo è registrare il tuo gateway con TTN, per farlo apri thethingsnetwork.org e registrati se non l'hai già fatto. Quindi, sotto le console, fai clic sul gateway e quindi registra il gateway. Per prima cosa, fai clic su "Sto usando il vecchio spedizioniere di pacchetti" e incolla il numero EUI che abbiamo copiato in precedenza. Quindi fornire una descrizione per il gateway e selezionare il piano di frequenza. Sto selezionando l'India e l'opzione router più vicina per me è Asia SE. Quindi usa la mappa per selezionare la posizione del nostro gateway in modo che TTN possa anche visualizzarlo sulla sua mappa e quindi selezionare interni e infine registrare il tuo gateway.
In questo modo, il tuo gateway è tutto registrato e se tutto ha funzionato bene dovresti notare lo stato come connesso. Inoltre, controlla la sezione sul traffico qui, che ci mostrerà se il nostro gateway ha elaborato pacchetti di dati dai nodi Lora vicini. Poiché non ne abbiamo uno, questa pagina è vuota.
Inoltre, se entri nella mappa del gateway TTN, vedrai il tuo gateway elencato. Come puoi vedere il mio qui. Una volta fatto questo, il nostro LoRaWAN Gateway è pronto per l'azione. Ora qualsiasi LoRa End Device in questa regione può comunicare con la rete delle cose attraverso il nostro Gateway per testarlo, ho costruito un semplice nodo Lora usando Arduino.
Nodo Arduino Lora utilizzando RN2483
Utilizza il popolare IC ricetrasmettitore LoRa RN2483 di Microchip ed è direttamente collegato ad Arduino a scopo di test. Quindi ho programmato Arduino per comunicare con la rete Things in 868 Mhz Indian Frequency in modo che rimanga legale per farlo funzionare qui. Se vuoi sapere come lo costruisco, fammelo sapere nella sezione commenti e farò un video separato per questo.
Basta caricare il codice su Arduino e tenerlo acceso. Ora abbiamo un nodo Lora in prossimità del nostro Gateway che invia un payload di prova al server TTN. Controlliamo se il nostro gateway ha elaborato dei pacchetti entrando di nuovo nella sezione del traffico.
E sì, come puoi vedere, stiamo ottenendo dettagli sui pacchetti che vengono inoltrati. Ovviamente, non puoi vedere i dati effettivi, ma vediamo altre informazioni come la frequenza con cui i pacchetti sono stati ricevuti, il tempo di trasmissione, l'indirizzo del dispositivo e le dimensioni del payload.
Una volta che il tuo gateway si attiva inviando un po 'di payload al server TTN, verrà anche elencato sul ttnmapper in questo modo in modo che qualsiasi nodo lora nella tua località possa utilizzare il tuo gateway per inviare i propri dati al server TTN.
Quindi questo riassume più o meno il mio articolo sul gateway LoRaWAN RG186. Spero sia stato utile e hai imparato qualcosa lungo la strada. Se hai domande, lasciale nella sezione commenti o usa i nostri forum per altre domande tecniche.