Nastavenie brány lorawan v Indii na komunikáciu so sieťou vecí - preskúmanie brány laird rg186

Siete Lora sú čoraz populárnejšie, pretože sa okolo nich objavuje toľko zariadení IoT, že táto bezdrôtová komunikácia s veľkým dosahom s nízkym výkonom by sa mohla hodiť do nepreberného množstva aplikácií. Populárny modul prijímača a prijímača LoRa SX1278 sme už použili na zostavenie uzla Arduino Lora Node a Raspberry Pi Lora Node na vykonávanie komunikácie typu peer to peer. Ak však chcete preskúmať plný výkon platformy LoRaWAN, museli by ste si nastaviť vlastnú bránu a umožniť svojim uzlom komunikovať s ňou. Týmto spôsobom môžete mať na svoju bránu s viacerými zariadeniami hovoriacich na veľké vzdialenosti.

Ale keď som začal s týmto procesom, čelil som mnohým zmätkom, najmä kvôli neštandardnému frekvenčnému rozsahu pre LoRa tu v Indii. V tomto článku vás teda prevediem výberom najdostupnejšej brány až po jej registráciu v sieti The Things Network a sledovaním vašej dátovej prevádzky. Tak poďme na to.

Základná topológia siete LoRaWAN

Ale predtým, ako sa tam dostaneme, je dôležité pochopiť základnú topológiu siete LoRaWAN.

Na najspodnejšej úrovni máme skutočné IoT zariadenia, ako je teplotný senzor alebo vodomer alebo GPS tracker. Spravidla ide o zariadenia s mikrokontrolérom, senzormi a vysielačom a prijímačom LoRa, ktoré sa nazývajú koncové uzly. Ďalej máme naše brány, o ktorých si môžete myslieť, že sú spojením bunkovej veže a smerovača Wi-Fi. v zásade získava informácie z našich koncových uzlov, ktoré sú teoreticky vzdialené až 10 km, a posúva ich na internet. Brána bude mať tiež výkonný mikroprocesor, ktorý spúšťa softvér na preposielanie paketov a modul koncentrátora.

Všimnite si, ako môže jeden uzol komunikovať s viac ako jednou bránou, aby mohli spravovať tieto duplicitné dátové pakety a ovládať uplink a downlink, všetky brány sú pripojené k niečomu, čo sa nazýva sieťový server. Sieťový server si môžete predstaviť ako poskytovateľa mobilnej siete, ako je T-Mobile alebo Jio. Pre LoRaWAN je jedným z populárnych poskytovateľov sietí s otvoreným zdrojom The Things Network a mnoho ďalších. Nakoniec máme predovšetkým aplikačný server, ktorým je zvyčajne web alebo mobilná aplikácia, ktorá získava informácie zo sieťového servera a poskytuje ich analytikom koncovému používateľovi.

Výber správnej brány LoRAWAN

Teraz vieme, čo brána robí v celom ekosystéme LoRaWAN. Otázkou je, ako vybrať a umiestniť jeden vo vašej oblasti? Úprimne povedané, existuje toľko možností vrátane niektorých riešení pre domácich majstrov, ale s ohľadom na spoľahlivosť a cenovú dostupnosť som sa rozhodol ísť s bránou Sentrius RG186 LoRaWAN od spoločnosti Liard Connectivity. Tu sú špecifikácie, ktoré by ste mali skontrolovať pri výbere brány pre vaše aplikácie

Prvá a najdôležitejšia vec, ktorú je potrebné vziať do úvahy, je operačná frekvencia. V Indii je zákonná operačná frekvencia pre Loru medzi 865 MHz a 867 MHz. Gateway that we have is the Sentrius RG186 which is 868Mhz version but it can support frequency from 863Mhz to 870Mhz which very well meets within our requirements. Ďalej je to počet kanálov, brána LoRaWAN by mala mať minimálne dva kanály, naša brána má 5 kanálov, čo znamená, že môže komunikovať s 5 koncovými uzlami súčasne. Ďalej sú to náklady na bránu, najlacnejšou možnosťou je teraz vytvoriť si svoju vlastnú lora bránu pomocou dosky Raspberry Pi a RAK831 Concentrator, ale bude mať iba jeden kanál, a preto ju nemožno nazvať ako bránu LoRaWAN. Pri porovnaní jeho ceny s RG186 nebol veľký rozdiel. Potom musíme zvoliť medzi vnútornou a vonkajšou bránou. Vonkajšie brány majú veľký dosah, ale sú dosť drahé. RG186 je vnútorná brána a dokáže technicky prekonať vzdialenosť 15 km od zorného poľa. Som nadšený, že urobím test rozsahu, ale urobme to pre nejaké ďalšie video. A nakoniec, posledná vec je ľahká konfigurácia, tu, ak sú brány certifikované Lora Alliancepotom sa veci dajú oveľa ľahšie, ale tieto brány sú veľmi drahé. V každom prípade, ak plánujete používať svoju bránu so sieťou Things Network, potom aj brána RG186 to celkom zjednodušuje.

Brána Sentrius RG186 LoRaWAN

Keď si zakúpite bránu RG186, získate takmer všetko, čo potrebujete, ako vidíte na videu o rozbalení skôr. Máme samotný modem brány, potom adaptér 12V 2,5A s európskou zástrčkou, takže na jeho použitie v Indii by ste museli nájsť adaptér. Potom máme tri antény a ethernetový kábel. To je všetko, čo budeme potrebovať na nastavenie našej brány. Upozorňujeme, že naša brána podporuje aj technológiu Bluetooth Low Energy, ale v čase vytvárania tohto videa spoločnosť Liard nevydala žiadnu dokumentáciu o tom, ako ju používať, takže je to niečo pre budúcnosť.

Z troch antén sú dve z tých krátkych na komunikáciu 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi, takže ich pripojte k príslušným konektorom. Dlhá je pre komunikáciu 868 MHz LoRa, ktorá smeruje do tohto posledného konektora. Na prednej strane si môžete všimnúť napájací konektor, používateľské tlačidlo, resetovacie tlačidlo a slot na SD kartu. Bránu je možné pripojiť k internetu pomocou tohto ethernetového konektora alebo prostredníctvom siete Wi-Fi. Na zadnej strane máme niekoľko dôležitých informácií, ako sú MAC ID a EUI. Poznačte si posledné z našich číslic vášho ethernetového MAC ID, pretože ho budeme neskôr potrebovať.

Teraz, keď sme našu bránu kompletne zmontovali, musíme ju len napájať pomocou adaptéra, ktorý poskytli, a podľa niektorých veľmi jednoduchých pokynov ju pripojiť k sieti The Things Network. Po dokončení tiež použijeme jednoduchý uzol Lora na odoslanie testovacieho užitočného zaťaženia na server TTN Network, aby sme skontrolovali jeho fungovanie. Ukážem vám, ako sa to robí.

Prepojenie brány LoRaWAN so sieťou The Things Network

Napájajte svoju bránu Sentrius RG186 pomocou DC adaptéra a zapojte ethernetový kábel z vašej brány do smerovača. Potom skontrolujte, či je váš prenosný počítač tiež pripojený k rovnakému smerovaču, a zadajte nasledujúcu adresu. https: // rg1xx a potom posledných 6 číslic MAC ID vašej brány, ktoré sme si predtým poznamenali, povedzme, že moje je 29378B a potom s.local. Ak sa v ňom píše, že pripojenie nebolo zabezpečené, stačí prejsť do rozšíreného režimu a kliknúť na pokračovať. V predvolenom nastavení bude meno používateľa sentrius a heslo bude RG1xx. Všetko som už nakonfiguroval, takže môj informačný panel vyzerá takto.

Musíte sa však pripojiť k sieti Wi-Fi, kliknúť na skenovanie a pripojiť sa k smerovaču wi-fi. Potom kliknite na LoRa a pod prednastavením vyberte veci sieťového dedičstva a kliknite na použiť. Nezabudnite tiež skopírovať číslo EUI brány zobrazené na ľavej strane, pretože ho budeme potrebovať pri registrácii siete Gateway with Things.

Potom pod rádiom musíme zvoliť frekvenčné kanály, na ktorých musí naša brána pracovať. Upozorňujeme, že tu máme dva rádiové moduly. Používam tu modul Radio 0 na prácu na indickej frekvencii 865 až 867 MHz a modul Radio 1 na európsku frekvenciu 868 MHz. pretože z nejakého dôvodu, aj keď prevádzkujem bránu v Indii, je povinné nastaviť jedno rádio aj na európskej frekvencii. Takže som nastavil strednú frekvenciu rádia 0 na 868,5 Mhz a strednú frekvenciu rádia 1 nastavil na 868,1 Mhz. Ak rolováte nadol, uvidíte, že každý rádiový modul má až 5 kanálov, pre ktoré sú frekvencie automaticky prideľované na základe stredovej frekvencie. Pre naše moduly Radio 0 sú pridelené indické frekvenčné kanály 865.1, 865.3, 865,5, 865,7 a 865,9. Po skontrolovaní týchto hodnôt kliknite na Aktualizovať.

Registrácia brány na serveri Things Network

Ďalším krokom je registrácia vašej brány v TTN, otvorte stránku thethingsnetwork.org a zaregistrujte sa, ak ste tak ešte neurobili. Potom pod konzolami kliknite na bránu a potom bránu zaregistrujte. Najskôr kliknite na „Používam starší smerovač paketov“ a vložte číslo EUI, ktoré sme predtým skopírovali. Potom zadajte popis svojej brány a vyberte frekvenčný plán. Vyberám Indiu a najbližšou možnosťou smerovača je pre mňa Asia SE. Potom pomocou mapy vyberte umiestnenie našej brány, aby ju TTN mohlo zobraziť aj na svojej mape, potom vyberte interiér a nakoniec svoju bránu zaregistrujte.

Takto je vaša brána zaregistrovaná a ak všetko funguje dobre, mali by ste si všimnúť stav ako pripojený. Tiež si tu pozrite sekciu premávky, ktorá nám ukáže, či naša brána spracovala akékoľvek dátové pakety z blízkych uzlov Lora. Pretože žiaden nemáme, táto stránka je prázdna.

Ak sa dostanete na mapu brány TTN, uvidíte, že je uvedená vaša brána. Ako vidíte tu. Akonáhle je to hotové, naša brána LoRaWAN je pripravená na akciu. Teraz môže akékoľvek koncové zariadenie LoRa v tejto oblasti komunikovať so sieťou vecí prostredníctvom našej brány, aby sme to otestovali, a preto som pomocou Arduina vytvoril jednoduchý uzol Lora.

Uzol Arduino Lora pomocou RN2483

Používa populárny IC prijímač RN2483 LoRa Transceiver IC od spoločnosti Microchip a je priamo zapojený do Arduina na účely testovania. Potom som naprogramoval Arduino na komunikáciu so sieťou Things v 868 Mhz indickej frekvencii, takže to tu zostane legálne. Ak chcete vedieť, ako to zostavím, dajte mi vedieť v sekcii komentárov a vytvorím k tomu samostatné video.

Stačí nahrať kód do Arduina a nechať ho zapnutý. Teraz máme uzol Lora v blízkosti našej brány, ktorá posiela nejaké testovacie užitočné zaťaženie na server TTN. Poďme znova skontrolovať do sekcie premávky, aby sme skontrolovali, či naša brána spracovala nejaké pakety.

A áno, ako vidíte, dostávame podrobnosti o paketoch, ktoré sa preposielajú. Skutočné údaje samozrejme nevidíte, vidíme však ďalšie informácie, ako napríklad frekvenciu prijímania paketov, vysielací čas, adresu zariadenia a veľkosť užitočného zaťaženia.

Akonáhle sa vaša brána aktivuje odoslaním určitého užitočného zaťaženia na server TTN, bude uvedená aj na ttnmapper, ako je tento, takže akýkoľvek uzol lora vo vašej lokalite môže vašu bránu využiť na odosielanie svojich údajov na server TTN.

Takže to pekne zhŕňa môj článok o bráne LoRaWAN RG186. Dúfam, že to bolo užitočné a cestou ste sa niečo naučili. Ak máte akékoľvek otázky, nechajte ich v sekcii komentárov alebo použite naše fóra na ďalšie technické otázky.