Nastavení lorawanské brány v Indii pro komunikaci se sítí věcí - recenze laird rg186 brány

Sítě Lora jsou stále populárnější, protože se kolem toho objevuje tolik zařízení IoT, takže se tato bezdrátová dálková bezdrátová komunikace s nízkým výkonem vejde do nepřeberného množství aplikací. Populární modul SX1278 LoRa Transceiver jsme již použili k sestavení uzlu Arduino Lora Node a Raspberry Pi Lora Node k provádění komunikace Peer to Peer. Ale pokud chcete prozkoumat plný výkon LoRaWAN, budete muset nastavit vlastní bránu a umožnit vašim uzlům s ní komunikovat. Tímto způsobem můžete mít více zařízení, která mluví s vaší bránou na velké vzdálenosti.

Ale když jsem začal s tímto procesem, čelil jsem spoustě zmatků, zejména kvůli nestandardnímu frekvenčnímu rozsahu pro LoRa zde v Indii. V tomto článku vás tedy provedu výběrem nejdostupnější brány k registraci u The Things Network a sledováním vašeho datového provozu přes ni. Pojďme tedy začít.

Základní topologie sítě LoRaWAN

Ale než se tam dostaneme, je důležité porozumět základní topologii sítě LoRaWAN.

Na nejspodnější úrovni máme skutečná zařízení IoT, jako je teplotní senzor nebo vodoměr nebo GPS tracker. Obvykle se jedná o zařízení s mikrokontrolérem, senzory a vysílačem a přijímačem LoRa, které se nazývají koncové uzly. Kromě toho máme naše brány, které můžete považovat za fúzi mobilní věže a Wi-Fi routeru. v zásadě získává informace z našich koncových uzlů, které jsou teoreticky vzdálené až 10 km, a posílá informace na internet. Brána bude mít také výkonný mikroprocesor, který spouští software pro předávání paketů a modul koncentrátoru.

Všimněte si, jak může jeden uzel komunikovat s více než jednou bránou, ke správě těchto duplicitních datových paketů ak ovládání uplinku a downlinku jsou všechny brány připojeny k něčemu, co se nazývá síťový server. Síťový server můžete považovat za svého poskytovatele mobilní sítě, jako je T-Mobile nebo Jio. Pro LoRaWAN je jedním z populárních a otevřených poskytovatelů sítí The Things Network a mnoho dalších. Konečně máme především aplikační server, kterým je obvykle web nebo mobilní aplikace, která získává informace ze síťového serveru a poskytuje je analytikům pro koncového uživatele.

Výběr správné brány LoRAWAN

Nyní víme, co brána dělá v celém ekosystému LoRaWAN. Otázky jsou, jak vybrat a nasadit jeden ve vaší oblasti? Upřímně řečeno, existuje tolik možností, včetně některých kutilských řešení, ale s ohledem na spolehlivost a cenovou dostupnost jsem se rozhodl jít s bránou Sentrius RG186 LoRaWAN od společnosti Liard Connectivity. Zde jsou specifikace, které byste měli zkontrolovat při výběru brány pro vaše aplikace

První a nejdůležitější věcí, kterou je třeba vzít v úvahu, je provozní frekvence, v Indii je zákonná provozní frekvence pro Loru mezi 865 MHz a 867 MHz. Brána, kterou máme, je Sentrius RG186, což je verze 868Mhz, ale může podporovat frekvenci od 863Mhz do 870Mhz, což velmi dobře spadá do našich požadavků. Další je počet kanálů, brána LoRaWAN by měla mít minimálně dva kanály, naše brána má 5 kanálů, což znamená, že může komunikovat s 5 koncovými uzly současně. Další jsou náklady na bránu, nejlevnější možností je nyní vytvořit si vlastní bránu lora pomocí desky Raspberry Pi a RAK831 Concentrator, ale bude mít pouze jeden kanál, a proto ji nelze nazvat jako bránu LoRaWAN. Při srovnání jeho ceny s RG186 nebyl velký rozdíl. Pak musíme vybrat mezi vnitřní a venkovní bránou. Venkovní brány mají velký dosah, ale jsou docela drahé. RG186 je vnitřní brána a může technicky pokrýt vzdálenost 15 km. Toužím udělat test dosahu na tomto, ale pojďme si to udělat pro nějaké jiné video. Poslední věcí je konečně snadná konfigurace, pokud jsou brány certifikovány Lora Alliancepak se věci mnohem usnadní, ale ty brány jsou velmi drahé. Každopádně, pokud plánujete používat svoji bránu se sítí Things Network, pak i brána RG186 to dělá docela jednoduchým.

Brána Sentrius RG186 LoRaWAN

Když si zakoupíte bránu RG186, získáte téměř vše, co potřebujete, jak můžete vidět v rozbalovacím videu dříve. Máme vlastní modem brány, pak adaptér 12V 2,5A s evropskou zástrčkou, takže byste pro jeho použití v Indii museli najít adaptér. Pak máme tři antény a ethernetový kabel. To je vše, co budeme potřebovat k nastavení naší brány. Vezměte na vědomí, že naše brána podporuje také Bluetooth Low Energy, ale v době vytváření tohoto videa společnost Liard nevydala žádnou dokumentaci o tom, jak ji používat, takže je to něco pro budoucnost.

Ze tří antén jsou dvě z krátkých pro komunikaci 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi, takže je připojte k příslušným konektorům. Dlouhá je pro komunikaci 868MHz LoRa, která jde do tohoto posledního konektoru. Na přední straně si můžete všimnout napájecího konektoru, uživatelského tlačítka, resetovacího tlačítka a slotu pro SD kartu. Bránu lze připojit k internetu pomocí tohoto ethernetového konektoru nebo prostřednictvím Wi-Fi. Na zadní straně máme několik důležitých informací, jako je MAC ID a EUI. Poznamenejte si poslední z našich číslic vašeho ethernetového MAC ID, protože jej budeme později potřebovat.

Teď, když jsme naši bránu kompletně sestavili, musíme ji pouze zapnout pomocí adaptéru, který poskytli, a podle několika velmi jednoduchých pokynů ji připojit k síti The Things Network. Jakmile to uděláme, použijeme také jednoduchý uzel Lora k odeslání testovacího užitečného zatížení na síťový server TTN, abychom zkontrolovali, jak to funguje. Ukážu vám, jak se to dělá.

Připojení brány LoRaWAN k síti The Things Network

Napájejte svou bránu Sentrius RG186 pomocí adaptéru stejnosměrného proudu a připojte ethernetový kabel z brány k routeru. Pak se ujistěte, že je váš notebook také připojen ke stejnému routeru a zadejte následující adresu. https: // rg1xx a poté posledních 6 číslic MAC ID vaší brány, které jsme si dříve poznamenali, řekněme moje je 29378B a poté kompletní s.local. Pokud se říká, že připojení nebylo zabezpečeno, stačí přejít na pokročilé a kliknout na pokračovat. Ve výchozím nastavení bude uživatelské jméno sentrius a heslo bude RG1xx. Už jsem vše nakonfiguroval, takže můj řídicí panel vypadá takto.

Musíte se však připojit k Wi-Fi, kliknout na skenování a připojit se k routeru wi-fi. Poté klikněte na LoRa a pod přednastavením vyberte věci síťové dědictví a klikněte na použít. Nezapomeňte také zkopírovat číslo EUI brány zobrazené na levé straně, protože jej budeme potřebovat při registraci sítě Gateway with Things.

Pak pod rádiem musíme vybrat frekvenční kanály, na kterých musí naše brána fungovat. Všimněte si, že zde máme dva rádiové moduly, používám zde modul Radio 0 pro práci na indické frekvenci, která je 865 až 867 MHz, a modul Radio 1 pro práci na evropské frekvenci 868Mhz. protože z nějakého důvodu, i když provozuji bránu v Indii, je povinné nastavit také jedno rádio na evropské frekvenci. Takže jsem nastavil střední frekvenci rádia 0 na 868,5 Mhz a nastavil střední frekvenci rádia 1 na 868,1 Mhz. Pokud přejdete dolů, uvidíte, že každý rádiový modul má až 5 kanálů, pro které jsou frekvence automaticky přidělovány na základě střední frekvence. Pro naše moduly Radio 0 jsou přiděleny indické frekvenční kanály 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 a 865.9. Po kontrole těchto hodnot klikněte na Aktualizovat.

Registrace brány se serverem Things Network

Dalším krokem je registrace brány u TTN, otevřete to thethingsnetwork.org a zaregistrujte se, pokud jste to ještě neudělali. Pak pod konzolemi klikněte na bránu a poté zaregistrujte bránu. Nejprve klikněte na „Používám starší předávání paketů“ a vložte číslo EUI, které jsme dříve zkopírovali. Poté zadejte popis brány a vyberte plán kmitočtů. Vybírám Indii a nejbližší možností routeru je pro mě Asia SE. Poté použijte mapu k výběru umístění naší brány, aby ji TTN mohl zobrazit také na své mapě, poté vyberte vnitřní a nakonec zaregistrujte svou bránu.

Stejně tak je vaše brána zaregistrována a pokud vše funguje dobře, měli byste si všimnout stavu jako připojeného. Podívejte se také na sekci provozu zde, která nám ukáže, jestli naše brána zpracovala nějaké datové pakety z blízkých uzlů Lora. Protože žádný nemáme, přesto je tato stránka prázdná.

Pokud se dostanete na mapu brány TTN, uvidíte, že je uvedena vaše brána. Jako tu můžete vidět můj. Jakmile je toto hotovo, je naše LoRaWAN Gateway připravena k akci. Nyní může jakékoli koncové zařízení LoRa v této oblasti komunikovat se sítí věcí prostřednictvím naší brány, abychom to vyzkoušeli, postavil jsem jednoduchý uzel Lora pomocí Arduina.

Uzel Arduino Lora pomocí RN2483

Využívá populární IC vysílače RN2483 LoRa Transceiver IC od Microchip a pro účely testování je přímo zapojen do Arduina. Poté jsem naprogramoval Arduino na komunikaci se sítí Things v 868Mhz Indian Frequency, aby zde zůstal legální. Pokud chcete vědět, jak to vytvářím, dejte mi vědět v sekci komentářů a vytvořím pro to samostatné video.

Stačí nahrát kód do Arduina a nechat jej zapnutý. Nyní máme uzel Lora v blízkosti naší brány odesílající testovací užitečné zatížení na server TTN. Pojďme zkontrolovat, zda naše brána zpracovala nějaké pakety opětovným vstupem do sekce provozu.

A ano, jak vidíte, získáváme podrobnosti o paketech, které jsou předávány. Samozřejmě nemůžete vidět skutečná data, ale vidíme další informace, jako je frekvence, s jakou byly pakety přijímány, vysílací doba, adresa zařízení a velikost užitečného zatížení.

Jakmile se vaše brána aktivuje odesláním určitého nákladu na server TTN, bude také uvedena na ttnmapper, jako je tento, takže jakýkoli uzel lora ve vaší lokalitě může použít vaši bránu k odesílání dat na server TTN.

Tak to do značné míry shrnuje můj článek o bráně RG186 LoRaWAN. Doufám, že to bylo užitečné a na cestě jste se něco naučili. Máte-li jakékoli dotazy, nechte je v sekci komentářů nebo použijte naše fóra pro další technické dotazy.