- Topologia bàsica d'una xarxa LoRaWAN
- Selecció de la passarel·la LoRAWAN adequada
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Connexió de LoRaWAN Gateway amb The Things Network
- Registre de la passarel·la amb Things Network Server
- Node Lora Arduino amb RN2483
Les xarxes Lora són cada vegada més populars, amb tants dispositius IoT que apareixen al voltant d’això, aquesta comunicació sense fils de baix consum de llarga durada podria encaixar en una gran quantitat d’aplicacions. Ja hem utilitzat el popular mòdul transceptor LoRa SX1278 per construir un node Arduino Lora i un node Raspberry Pi Lora per realitzar la comunicació Peer to Peer. Però si voleu explorar tota la potència de LoRaWAN, haureu de configurar la vostra pròpia passarel·la i habilitar els vostres nodes per comunicar-s'hi. D'aquesta manera, podeu tenir diversos dispositius que parlen amb la vostra passarel·la a llargues distàncies.
Però quan vaig començar amb el procés, em vaig enfrontar a moltes confusions, sobretot a causa del rang de freqüències no estàndard de LoRa aquí a l'Índia. Per tant, en aquest article, us guiaré des de seleccionar la passarel·la més assequible fins a registrar-la a The Things Network i controlar el trànsit de dades que hi hagi. Comencem doncs.
Topologia bàsica d'una xarxa LoRaWAN
Però abans d’arribar-hi, és important entendre la topologia bàsica d’una xarxa LoRaWAN.
Al nivell més baix, disposem de dispositius IoT reals, com ara un sensor de temperatura, un comptador d’aigua o un rastrejador GPS. Normalment són dispositius amb un microcontrolador, sensors i un transceptor LoRa i s’anomenen nodes finals. A més, tenim les nostres passarel·les, que es poden imaginar com una fusió d’una torre cel·lular i un enrutador Wi-Fi. bàsicament, obté informació dels nostres nodes finals que són teòricament de fins a 10 km i empeny la informació a Internet. Una passarel·la també tindrà un potent microprocessador que executa programari de reenviament de paquets i un mòdul concentrador.
Tingueu en compte com un node es pot comunicar amb més d'una passarel·la, per gestionar aquests paquets de dades duplicats i per controlar l'enllaç ascendent i descendent, totes les passarel·les estan connectades a un servidor anomenat de xarxa. Podeu pensar en el servidor de xarxa com a proveïdors de xarxes mòbils com T-Mobile o Jio. Per a LoRaWAN, un dels proveïdors de xarxes de codi obert i popular és The Things Network, entre molts altres. Finalment, a més de tot, tenim el servidor d’ aplicacions que normalment és un lloc web o una aplicació mòbil que obté informació del servidor de xarxa i la presenta amb anàlisis a l’usuari final.
Selecció de la passarel·la LoRAWAN adequada
Ara sabem què fa una passarel·la a tot l’ecosistema LoRaWAN. Les preguntes són com seleccionar-ne i desplegar-ne una a la vostra zona? Francament, hi ha tantes opcions, incloses algunes solucions de bricolatge, però tenint en compte la fiabilitat i l’assequibilitat, vaig decidir anar amb la passarel·la Sentrius RG186 LoRaWAN de Liard Connectivity. Aquí teniu les especificacions que heu de comprovar mentre seleccioneu una passarel·la per a les vostres aplicacions
El primer i més important que s’ha de tenir en compte és la freqüència de funcionament, a l’Índia, la freqüència legal de funcionament de Lora és de 865 MHz a 867 MHz. La porta d’entrada que tenim és la Sentrius RG186, que és la versió de 868 MHz, però pot suportar freqüències des de 863 MHz fins a 870 MHz, que estan molt ben dins dels nostres requisits. El següent és el nombre de canals, una passarel·la LoRaWAN hauria de tenir un mínim de dos canals; la nostra passarel·la té 5 canals, és a dir, es pot comunicar amb 5 nodes finals alhora. El següent és el cost de la porta d’entrada, ara l'opció més barata aquí és crear la vostra pròpia passarel·la lora mitjançant la placa de concentrador Raspberry Pi i RAK831, però només tindrà un canal i, per tant, no es pot anomenar passarel·la LoRaWAN. A més, comparant el seu preu amb RG186, no hi havia molta diferència. A continuació, hem de seleccionar entre passarel·la interior i exterior. Les portes exteriors tenen un llarg abast, però són bastant cares. El RG186 és una porta d’entrada interior i, tècnicament, pot cobrir una distància de 15 km de visió. Estic desitjós de fer una prova de gamma, però tinguem això per a algun altre vídeo. Finalment, l’últim és la facilitat de configuració, aquí si les passarel·les estan certificades per Lora Alliancellavors les coses es fan molt més fàcils, però aquestes portes d’entrada són molt cares. De tota manera, si teniu previst utilitzar la vostra passarel·la amb la xarxa de coses, fins i tot la passarel·la RG186 ho fa bastant senzill.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
En comprar la passarel·la RG186, gairebé obtindreu tot el que necessiteu, tal com podeu veure al vídeo de la caixa prèvia. Tenim el nostre propi mòdem de passarel·la, i després un adaptador de 12V 2,5A amb endoll europeu, de manera que haureu de trobar un adaptador per utilitzar-lo a l’Índia. Després tenim tres antenes i un cable Ethernet. Això és tot el que necessitarem per configurar la nostra passarel·la. Tingueu en compte que la nostra passarel·la també és compatible amb Bluetooth Low Energy, però en el moment de fer aquest vídeo, Liard no disposa de documentació sobre com fer-lo servir, de manera que això és una cosa per al futur.
De les tres antenes, dues de les curtes són per a la comunicació Wi-Fi a 2,4 / 5,5 GHz, així que connecteu-les als connectors respectius. El llarg és per a la comunicació LoRa de 868 MHz que entra en aquest darrer connector. A la part frontal, es nota un connector d’alimentació, un botó d’usuari, un botó de reinici i una ranura per a targetes SD. La passarel·la es pot connectar a Internet mitjançant aquest connector Ethernet o mitjançant Wi-Fi. A la part posterior, tenim informació important com ara MAC ID i EUI. Anoteu els darrers dígits del vostre identificador MAC Ethernet, ja que el necessitarem més endavant.
Ara que tenim el Gateway completament muntat, tot el que hem de fer és engegar-lo amb l'adaptador que ens han proporcionat i seguir unes instruccions molt senzilles per connectar-lo a The Things Network. Un cop fet això, també utilitzarem un senzill node Lora per enviar una càrrega útil de prova al servidor de xarxa TTN per comprovar el seu funcionament. Permeteu-me que us mostri com es fa.
Connexió de LoRaWAN Gateway amb The Things Network
Alimenteu la passarel·la Sentrius RG186 amb l'adaptador de corrent continu i connecteu el cable ethernet des de la passarel·la al router. A continuació, assegureu-vos que el vostre ordinador portàtil també estigui connectat al mateix encaminador i introduïu la següent adreça. https: // rg1xx i, a continuació, els darrers 6 dígits del vostre identificador MAC de passarel·la que hem assenyalat anteriorment, diguem que el meu és 29378B i, a continuació, es completa amb.local. Si diu, la connexió no s'ha assegurat, només cal que accediu a l'avançada i feu clic a continuar. Per defecte, el nom d'usuari serà sentrius i la contrasenya serà RG1xx. Ja ho he configurat tot, així que el meu quadre de comandament té aquest aspecte.
Però heu d’entrar al Wi-Fi, fer clic a escanejar i connectar-vos al vostre encaminador wi-fi. A continuació, feu clic a LoRa i, a la configuració predeterminada, seleccioneu les herències de la xarxa i feu clic a aplicar. A més, assegureu-vos de copiar el número EUI de la passarel·la que es mostra a la part esquerra perquè el necessitarem mentre registrem la passarel·la amb la xarxa Things.
Després, a la ràdio, hem de seleccionar els canals de freqüència en què ha d’operar la nostra passarel·la. Tingueu en compte que aquí tenim dos mòduls de ràdio, aquí estic fent servir el mòdul Ràdio 0 per treballar en la freqüència índia que és de 865 a 867 MHz i el mòdul Ràdio 1 per funcionar a la freqüència europea de 868 MHz. perquè per alguna raó, tot i que estic operant la porta d’entrada a l’Índia, també és obligatori establir una ràdio en freqüència europea. Per tant, he establert la freqüència central de Radio 0 a 868,5 MHz i he definit la freqüència central de Radio 1 a 868,1 MHz. Si desplaceu-vos cap avall, podreu veure que cada mòdul de ràdio té fins a 5 canals per als quals les freqüències s’assignen automàticament en funció de la freqüència central. Per als nostres mòduls Radio 0, s’assignen els canals de freqüència índia 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 i 865.9. Després de comprovar aquests valors, feu clic a Actualitza.
Registre de la passarel·la amb Things Network Server
El següent pas és registrar la vostra passarel·la amb TTN, per fer-ho, obriu thethingsnetwork.org i registreu-vos si encara no ho heu fet. A continuació, a les consoles, feu clic a la passarel·la i, a continuació, registreu la passarel·la. Primer, feu clic a "Estic fent servir el reenviador de paquets heretat" i enganxeu el número EUI que hem copiat anteriorment. A continuació, doneu una descripció de la vostra passarel·la i seleccioneu el pla de freqüència. Estic seleccionant l’Índia i l’opció d’encaminador més propera per a mi és Asia SE. A continuació, utilitzeu el mapa per seleccionar la ubicació de la nostra passarel·la perquè TTN també pugui mostrar-la al seu mapa i, a continuació, seleccioneu interior i, finalment, registreu la vostra passarel·la.
Així, la vostra passarel·la està registrada i, si tot ha funcionat bé, hauríeu de notar l'estat de connexió. Consulteu també la secció de trànsit aquí, que ens mostrarà si la nostra passarel·la ha processat paquets de dades dels nodes Lora propers. Com que no en tenim, aquesta pàgina està buida.
A més, si accediu al mapa de la passarel·la TTN, veureu que apareix la vostra passarel·la. Com es pot veure la meva aquí. Un cop fet això, la nostra passarel·la LoRaWAN ja està preparada per a l'acció. Ara qualsevol dispositiu final LoRa d’aquesta regió pot comunicar-se amb la xarxa de coses a través del nostre Gateway per provar-ho, he construït un node Lora senzill mitjançant Arduino.
Node Lora Arduino amb RN2483
Utilitza el popular IC transceptor LoRa RN2483 de Microchip i es connecta directament a Arduino per a proves. Llavors he programat l'Arduino per comunicar-se amb la xarxa Things a 868Mhz Indian Frequency perquè es mantingui la legalitat de fer-lo funcionar aquí. Si voleu saber com construeixo això, feu-m'ho saber a la secció de comentaris i en faré un vídeo independent.
Només cal carregar el codi a Arduino i mantenir-lo encès. Ara tenim un node Lora a la proximitat de la nostra passarel·la enviant una càrrega útil de prova al servidor TTN. Comprovem si la nostra passarel·la ha processat cap paquet entrant de nou a la secció de trànsit.
I sí, com podeu veure, rebem detalls sobre els paquets que s’estan reenviant. Per descomptat, no es poden veure les dades reals, però veiem altra informació com la freqüència amb què es van rebre els paquets, el temps d’emissió, l’adreça del dispositiu i la mida de la càrrega útil.
Quan la passarel·la estigui activa enviant una mica de càrrega útil al servidor TTN, també apareixerà al ttnmapper així perquè qualsevol node lora de la vostra localitat pugui fer ús de la vostra passarel·la per enviar les seves dades al servidor TTN.
Per tant, això resumeix pràcticament el meu article sobre la passarel·la RG186 LoRaWAN. Espero que us hagi estat útil i hagueu après alguna cosa pel camí. Si teniu cap pregunta, deixeu-les a la secció de comentaris o utilitzeu els nostres fòrums per a altres consultes tècniques.