- Grundläggande topologi för ett LoRaWAN-nätverk
- Välja rätt LoRAWAN Gateway
- Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
- Ansluta LoRaWAN Gateway till The Things Network
- Registrera Gateway med Things Network Server
- Arduino Lora-nod med RN2483
Lora-nätverk blir alltmer populära, med så många IoT-enheter som dyker upp runt detta, den här långeffektiva trådlösa kommunikationen med låg effekt kan passa in i en mängd applikationer. Vi har redan använt den populära SX1278 LoRa Transceiver Module för att bygga en Arduino Lora-nod och en Raspberry Pi Lora-nod för att utföra Peer to Peer-kommunikation. Men om du vill utforska LoRaWANs fulla kraft, måste du skapa en egen gateway och aktivera dina noder för att kommunicera med den. På så sätt kan du få flera enheter att prata med din gateway över långa avstånd.
Men när jag började med processen mötte jag en hel del förvirringar, särskilt på grund av det icke-standardiserade frekvensområdet för LoRa här i Indien. Så i den här artikeln kommer jag att vägleda dig från att välja den mest prisvärda gatewayen till att registrera den hos The Things Network och övervaka din datatrafik över den. Så låt oss komma igång.
Grundläggande topologi för ett LoRaWAN-nätverk
Men innan vi kommer dit är det viktigt att förstå den grundläggande topologin i ett LoRaWAN-nätverk.
På den lägsta nivån har vi de faktiska IoT-enheterna som en temperatursensor eller vattenmätare eller en GPS-tracker. Dessa är normalt enheter med en mikrokontroller, sensorer och en LoRa-sändtagare och de kallas slutnoder. På toppen av detta har vi våra Gateways, som du kan tänka på som en fusion av ett Cell Tower och en Wi-Fi-router. i grund och botten får den information från våra slutnoder som är så långt som 10 km teoretiskt och driver informationen till internet. En gateway kommer också att ha en kraftfull mikroprocessor som kör paketvidarebefordringsprogramvara och en koncentratormodul.
Observera hur en nod kan kommunicera med mer än en gateway, för att hantera dessa dubbla datapaket och för att kontrollera upplänk och nedlänk, alla gateways är anslutna till något som kallas nätverksserver. Du kan tänka på nätverksservern som dina leverantörer av mobilnätverk som T-Mobile eller Jio. För LoRaWAN är en av de populära nätverksleverantörerna med öppen källkod The Things Network bland många andra. Slutligen, till råga på allt, vi har Application server som normalt är en webbplats eller mobil applikation som får information från nätverksservern och presenterar den med Analytics till slutanvändaren.
Välja rätt LoRAWAN Gateway
Nu vet vi vad en gateway gör i hela LoRaWAN-ekosystemet. Frågorna är hur man väljer och distribuerar en i ditt område? Uppriktigt sagt, det finns så många alternativ inklusive några DIY-lösningar men med tillförlitlighet och prisvärdhet i åtanke bestämde jag mig för att gå med Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway från Liard Connectivity. Här är specifikationerna som du bör kontrollera när du väljer en gateway för dina applikationer
Det första och viktigaste sak att tänka på är Rörelsefrekvens i Indien är den rättsliga driftfrekvensen för Lora mellan 865MHz till 867 MHz. Gatewayen som vi har är Sentrius RG186 som är 868Mhz-version men den kan stödja frekvenser från 863Mhz till 870Mhz vilket mycket väl faller inom våra krav. Nästa är antalet kanaler, en LoRaWAN Gateway bör ha minst två kanaler, vår gateway har 5 kanaler, vilket innebär att den kan kommunicera med 5 slutnoder samtidigt. Nästa är portens kostnad, nu är det billigaste alternativet här att bygga din egen lora-gateway med hjälp av Raspberry Pi och RAK831 Concentrator-kort, men det här kommer bara att ha en kanal och kan därför inte kallas som en LoRaWAN Gateway. Jämförelse av priset med RG186, det var inte så stor skillnad. Då måste vi välja mellan inomhus- och utomhusgateway. Utomhusportarna har en lång räckvidd men de är ganska dyra. RG186 är en gateway inomhus och kan tekniskt täcka ett avstånd på 15 km siktlinje. Jag är ivrig att göra ett intervalltest på den här men låt oss ha det för någon annan video. Slutligen är det sista enkel att konfigurera, här om portarna är certifierade av Lora Alliancedå blir det mycket lättare men dessa portar är väldigt dyra. Hur som helst, om du planerar att använda din gateway med Things Network, så gör även RG186 gateway det ganska enkelt.
Sentrius RG186 LoRaWAN Gateway
När du köper din RG186-gateway får du nästan allt du behöver, som du kan se i unboxing-videon tidigare. Vi har vårt gateway-modem i sig, sedan en 12V 2,5A-adapter med en europeisk kontakt, så du måste hitta en adapter för att använda den i Indien. Sedan har vi tre antenner och en Ethernet-kabel. Det här är allt vi behöver för att ställa in vår gateway. Observera att vår gateway också stöder Bluetooth Low Energy, men vid tidpunkten för att göra den här videon finns det ingen dokumentation från Liard för att använda den, så det är något för framtiden.
Av de tre antennerna är två av de korta avsedda för 2,4 / 5,5 GHz Wi-Fi-kommunikation, så anslut dem till respektive kontakter. Den långa är för 868Mhz LoRa-kommunikation som går in i den här sista kontakten. På framsidan kan du se en strömkontakt, en användarknapp, en återställningsknapp och en SD-kortplats. Gatewayen kan anslutas till internet antingen med den här Ethernet-kontakten eller via Wi-Fi. På baksidan har vi viktig information som MAC ID och EUI. Anteckna de sista siffrorna i ditt Ethernet MAC-ID eftersom vi behöver det senare.
Nu när vi har fått vår Gateway helt monterad är allt vi behöver göra att driva upp den med adaptern de levererade och följa några mycket enkla instruktioner för att ansluta den till The Things Network. När det är klart kommer vi också att använda en enkel Lora-nod för att skicka en del testnyttolast till TTN-nätverksservern för att kontrollera hur den fungerar. Låt mig visa dig hur det görs.
Ansluta LoRaWAN Gateway till The Things Network
Ström Sentrius RG186-gateway med DC-adaptern och anslut Ethernet-kabeln från din gateway till din router. Se sedan till att din bärbara dator också är ansluten till samma router och ange följande adress. https: // rg1xx och sedan de sista 6 siffrorna i ditt gateway MAC-ID som vi noterade tidigare, låt oss säga att min är 29378B och sedan komplett med.local. Om det står, anslutningen inte säkra, bara gå in avancerad och klicka på Fortsätt. Som standard kommer användarnamnet att skickas och lösenordet är RG1xx. Jag har redan konfigurerat allt, så min instrumentpanel ser ut så här.
Men du måste gå in i Wi-Fi, klicka på skanna och anslut till din wi-fi-router. Klicka sedan på LoRa och välj saker i nätverksarvet under förinställning och klicka på Apply. Se också till att kopiera gateway EUI-nummer som visas på vänster sida eftersom vi behöver det när du registrerar Gateway med Things-nätverket.
Sedan under radion måste vi välja de frekvenskanaler där vår gateway måste fungera. Observera att vi har två radiomoduler här, jag använder Radio 0-modulen här för att arbeta i den indiska frekvensen som är 865 till 867 MHz och Radio 1-modulen för att arbeta i den europeiska frekvensen 868Mhz. för av någon anledning, även om jag driver gateway i Indien, är det obligatoriskt att ställa in en radio också i europeisk frekvens. Så jag har satt Radio 0-centerfrekvensen till 868,5 Mhz och satt mittfrekvensen för Radio 1 till 868,1 Mhz. Om du rullar nedåt kan du se att varje radiomodul har upp till 5 kanaler för vilka frekvenserna automatiskt tilldelas baserat på mittfrekvensen. För våra Radio 0-moduler tilldelas de indiska frekvenskanalerna 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 och 865.9. Efter att ha kontrollerat dessa värden klickar du på Uppdatera.
Registrera Gateway med Things Network Server
Nästa steg är att registrera din gateway med TTN, att göra det öppna thethingsnetwork.org och registrera dig om du inte redan har gjort det. Klicka sedan på konsolen under konsoler och registrera sedan gateway. Klicka först på ”Jag använder äldre paketförare” och klistra in EUI-numret som vi kopierade tidigare. Ge sedan en beskrivning för din gateway och välj frekvensplanen. Jag väljer Indien och närmaste routeralternativ för mig är Asia SE. Använd sedan kartan för att välja platsen för vår gateway så att TTN också kan visa den på sin karta och välj sedan inomhus och slutligen registrera din gateway.
Så här är din gateway registrerad och om allt har fungerat bra bör du märka status som ansluten. Kolla också in trafiksektionen här, som visar oss om vår gateway har bearbetat några datapaket från närliggande Lora-noder. Eftersom vi inte har en, är den här sidan tom.
Om du går in på TTN-gateway-kartan ser du också att din Gateway listas. Som om du kan se mina här. När detta är klart är vår LoRaWAN Gateway redo för åtgärder. Nu kan alla LoRa-slutenheter i den här regionen kommunicera med saker-nätverket via vår gateway för att testa detta, jag byggde en enkel Lora-nod med Arduino.
Arduino Lora-nod med RN2483
Den använder den populära RN2483 LoRa Transceiver IC från Microchip och den är direkt ansluten till Arduino för teständamål. Sedan har jag programmerat Arduino för att kommunicera med Things-nätverket i indisk frekvens på 868 MHz så att det förblir lagligt att använda det här. Om du vill veta hur jag bygger det här, låt mig veta det i kommentarsektionen så gör jag en separat video för det.
Ladda bara upp koden till Arduino och håll den påslagen. Nu har vi en Lora-nod i närheten av vår Gateway som skickar lite testnyttolast till TTN-servern. Låt oss kontrollera om vår gateway har bearbetat några paket genom att komma in i trafiksektionen igen.
Och ja, som du kan se, vi får information om paketen som skickas vidare. Naturligtvis kan du inte se de faktiska uppgifterna men vi ser annan information som frekvensen som paketen togs emot, dess lufttid, enhetsadress och nyttolaststorlek.
När din gateway blir aktiv genom att skicka en del nyttolast till TTN-servern kommer den också att listas på ttnmapper så här så att alla lora-noder i din ort kan använda din gateway för att skicka sina data till TTN-servern.
Så detta summerar ganska mycket min artikel om RG186 LoRaWAN gateway. Jag hoppas att det var användbart och du lärde dig något på vägen. Om du har några frågor lämnar du dem i kommentarsektionen eller använder våra forum för andra tekniska frågor.