- Grundlæggende topologi for et LoRaWAN-netværk
- Valg af den rigtige LoRAWAN Gateway
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Tilslutning af LoRaWAN Gateway med The Things Network
- Registrering af gatewayen med Things Network Server
- Arduino Lora Node ved hjælp af RN2483
Lora Networks bliver stadig mere populære, med så mange IoT-enheder, der popper rundt om dette, kan denne trådløse kommunikation med lang rækkevidde trådløs kommunikation passe ind i en overflod af applikationer. Vi har allerede brugt det populære SX1278 LoRa Transceiver- modul til at opbygge en Arduino Lora-node og en Raspberry Pi Lora-node til at udføre Peer to Peer-kommunikation. Men hvis du vil udforske LoRaWANs fulde kraft, skal du oprette din egen gateway og gøre det muligt for dine noder at kommunikere med det. På denne måde kan du få flere enheder til at tale med din gateway over lange afstande.
Men da jeg startede med processen, stod jeg over for en hel del forvirringer, især på grund af det ikke-standardiserede frekvensområde for LoRa her i Indien. Så i denne artikel vil jeg guide dig fra at vælge den mest overkommelige gateway til at registrere den hos The Things Network og overvåge din datatrafik over den. Så lad os komme i gang.
Grundlæggende topologi for et LoRaWAN-netværk
Men inden vi kommer dertil, er det vigtigt at forstå den grundlæggende topologi i et LoRaWAN-netværk.
På det nederste niveau har vi de faktiske IoT-enheder som en temperatursensor eller vandmåler eller en GPS-tracker. Disse er normalt enheder med en microcontroller, sensorer og en Lora transceiver og de kaldes de slutnoder. Dertil kommer oven på dette vores Gateways, som du kan tænke på som en sammensmeltning af et Cell Tower og en Wi-Fi Router. dybest set får det information fra vores slutknudepunkter, der teoretisk er så langt som 10 km og skubber informationen til internettet. En gateway vil også have en kraftfuld mikroprocessor, der kører software til pakkeforsendelse og et koncentratormodul.
Bemærk, hvordan en node kan kommunikere med mere end en gateway, for at administrere disse duplikatdatapakker og for at kontrollere uplink og downlink, er alle gateways forbundet til noget, der kaldes netværksserver. Du kan tænke på netværksserveren som dine mobilnetværksudbydere som T-Mobile eller Jio. For LoRaWAN er en af de populære og open source-netværksudbydere The Things Network blandt mange andre. Endelig har vi oven på alt applikationsserveren , som normalt er et websted eller en mobilapplikation, der får information fra netværksserveren og præsenterer den med analyser til slutbrugeren.
Valg af den rigtige LoRAWAN Gateway
Nu ved vi, hvad en gateway gør i hele LoRaWAN-økosystemet. Spørgsmålene er, hvordan man vælger og implementerer en i dit område? Helt ærligt er der så mange muligheder, herunder nogle DIY-løsninger, men med pålidelighed og overkommelighed i tankerne besluttede jeg at gå med Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway fra Liard Connectivity. Her er de specifikationer, du skal kontrollere, mens du vælger en gateway til dine applikationer
Den første og fremmest ting at overveje, er Operating Frekvens, i Indien, den juridiske driftsfrekvens for Lora er mellem 865Mhz til 867 MHz. Den gateway, vi har, er Sentrius RG186, som er 868Mhz-versionen, men den kan understøtte frekvensen fra 863Mhz til 870Mhz, hvilket meget godt falder inden for vores krav. Dernæst er antallet af kanaler, en LoRaWAN Gateway skal have mindst to kanaler, vores gateway har 5 kanaler, hvilket betyder at den kan kommunikere med 5 slutnoder på samme tid. Dernæst er omkostningerne ved gatewayen, nu er den billigste mulighed her at bygge din egen lora-gateway ved hjælp af Raspberry Pi og RAK831 Concentrator-kort, men dette vil kun have en kanal, og det kan derfor ikke kaldes som en LoRaWAN Gateway. Sammenligner man også sin pris med RG186, var der ikke meget forskel. Derefter skal vi vælge mellem indendørs og udendørs gateway. De udendørs gateways har lang rækkevidde, men de er ret dyre. RG186 er en indendørs gateway og kan teknisk set dække en afstand på 15 km synsvidde. Jeg er ivrig efter at lave en rækkeprøve på denne, men lad os have det til en anden video. Endelig er den sidste ting nem konfiguration, her hvis gateways er certificeret af Lora Allianceså bliver ting meget lettere, men disse gateways er meget dyre. Under alle omstændigheder, hvis du planlægger at bruge din gateway med Things Network, så gør selv RG186 gateway det ret simpelt.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
Når du køber din RG186-gateway, får du næsten alt, hvad du har brug for, som du kan se i unboxing-videoen tidligere. Vi har vores gateway-modem i sig selv, derefter en 12V 2,5A adapter med et europæisk stik, så du bliver nødt til at finde en adapter til at bruge den i Indien. Så har vi tre antenner og et Ethernet-kabel. Dette er alt, hvad vi har brug for for at oprette vores gateway. Bemærk, at vores gateway også understøtter Bluetooth Low Energy, men på tidspunktet for at lave denne video er der ingen dokumentation frigivet af Liard for at bruge den, så det er noget for fremtiden.
Af de tre antenner er to af de korte til 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi-kommunikation, så tilslut dem til de respektive stik. Den lange er til 868Mhz LoRa-kommunikation, der går ind i dette sidste stik. På forsiden kan du bemærke et strømstik, en brugerknap, en nulstillingsknap og et SD-kortstik. Gatewayen kan tilsluttes til internettet enten ved hjælp af dette Ethernet-stik eller via Wi-Fi. På bagsiden har vi nogle vigtige oplysninger som MAC ID og EUI. Skriv det sidste af vores cifre i dit Ethernet MAC ID, da vi har brug for det senere.
Nu hvor vi har fået vores Gateway samlet, er alt, hvad vi skal gøre, at tænde den med den adapter, de leverede, og følge nogle meget enkle instruktioner for at forbinde den med The Things Network. Når det er gjort, bruger vi også en simpel Lora-node til at sende en test-nyttelast til TTN-netværksserveren for at kontrollere, hvordan den fungerer. Lad mig vise dig, hvordan det gøres.
Tilslutning af LoRaWAN Gateway med The Things Network
Tænd for din Sentrius RG186-gateway med DC-adapteren, og tilslut Ethernet-kablet fra din gateway til din router. Sørg derefter for, at din bærbare computer også er tilsluttet den samme router, og indtast følgende adresse. https: // rg1xx og derefter de sidste 6 cifre i din gateway MAC ID, som vi bemærkede tidligere, lad os sige, at min er 29378B og derefter komplet med.local. Hvis der står, at forbindelsen ikke blev sikret, skal du bare komme videre og klikke på Fortsæt. Som standard sendes brugernavnet til RUS og adgangskoden er RG1xx. Jeg har allerede konfigureret alt, så mit dashboard ser sådan ud.
Men du er nødt til at komme ind i Wi-Fi, klikke på scan og oprette forbindelse til din wi-fi-router. Klik derefter på LoRa og vælg under netværket arven under preset, og klik på Anvend. Sørg også for at kopiere gateway EUI-nummeret vist i venstre side, fordi vi har brug for det, mens du registrerer Gatewayen med Things-netværket.
Så under radioen skal vi vælge de frekvenskanaler, som vores gateway skal fungere med. Bemærk, at vi har to radiomoduler her, jeg bruger Radio 0-modulet her til at arbejde i den indiske frekvens, der er 865 til 867 MHz, og Radio 1-modulet til at arbejde i den europæiske frekvens på 868 MHz. for af en eller anden grund, selvom jeg driver gatewayen i Indien, er det også obligatorisk at indstille en radio i europæisk frekvens. Så jeg har indstillet Radio 0-centerfrekvensen til 868,5 MHz og indstillet centerfrekvensen for Radio 1 til 868,1 MHz. Hvis du ruller ned, kan du se, at hvert radiomodul har op til 5 kanaler, hvor frekvenserne automatisk tildeles baseret på centerfrekvensen. For vores Radio 0-moduler er de indiske frekvenskanaler 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 og 865.9 tildelt. Efter kontrol af disse værdier skal du klikke på Opdater.
Registrering af gatewayen med Things Network Server
Det næste trin er at registrere din gateway med TTN, at åbne thethingsnetwork.org og tilmelde dig, hvis du ikke allerede har gjort det. Klik derefter på konsollen under konsoller, og registrer derefter gatewayen. Klik først på "Jeg bruger en ældre pakkevideresender" og indsæt EUI-nummeret, som vi kopierede tidligere. Giv derefter en beskrivelse af din gateway, og vælg frekvensplanen. Jeg vælger Indien, og den nærmeste routerindstilling for mig er Asia SE. Brug derefter kortet til at vælge placeringen af vores gateway, så TTN også kan vise det på sit kort og derefter vælge indendørs og til sidst registrere din gateway.
På den måde er din gateway alle registreret, og hvis alt har fungeret fint, skal du bemærke status som tilsluttet. Tjek også trafiksektionen her, som viser os, om vores gateway har behandlet nogen datapakker fra nærliggende Lora-noder. Da vi ikke har en, er denne side alligevel tom.
Hvis du kommer ind på TTN-gateway-kortet, vil du også se din Gateway blive opført. Som du kan se min her. Når dette er gjort, er vores LoRaWAN Gateway klar til handling. Nu kan enhver LoRa-slutenhed i denne region kommunikere med tingens netværk gennem vores Gateway for at teste dette, jeg byggede en simpel Lora-knude ved hjælp af Arduino.
Arduino Lora Node ved hjælp af RN2483
Den bruger den populære RN2483 LoRa Transceiver IC fra Microchip, og den tilsluttes direkte til Arduino til testformål. Derefter har jeg programmeret Arduino til at kommunikere med Things-netværket i den indiske frekvens på 868 MHz, så det forbliver lovligt at betjene det her. Hvis du vil vide, hvordan jeg bygger dette, så lad mig det vide i kommentarsektionen, så laver jeg en separat video til det.
Upload bare koden til Arduino, og hold den tændt. Nu har vi en Lora-node i nærheden af vores Gateway, der sender en testnyttelast til TTN-serveren. Lad os kontrollere, om vores gateway har behandlet pakker ved at komme ind i trafiksektionen igen.
Og ja, som du kan se, får vi detaljer om de pakker, der sendes. Naturligvis kan du ikke se de faktiske data, men vi ser andre oplysninger som frekvensen, hvorpå pakkerne blev modtaget, dets lufttid, enhedsadresse og nyttelaststørrelse.
Når din gateway bliver aktiv ved at sende en nyttelast til TTN-serveren, vises den også på ttnmapper sådan, så enhver lora-node i din lokalitet kan bruge din gateway til at sende deres data til TTN-serveren.
Så dette opsummerer stort set min artikel om RG186 LoRaWAN gateway. Jeg håber, det var nyttigt, og du lærte noget på vejen. Hvis du har spørgsmål, skal du lade dem være i kommentarsektionen eller bruge vores fora til andre tekniske forespørgsler.