Panduan lengkap untuk mengkonfigurasi gateway LoRaWAN dengan TTN.

Informatec Digital » Sumber daya » Panduan lengkap untuk mengkonfigurasi gateway LoRaWAN dengan TTN.

Merakit dan menyempurnakan sebuah Gateway LoRaWAN telah dikonfigurasi dengan benar. Ini adalah komponen kunci agar proyek IoT berbasis teknologi ini dapat berfungsi dengan baik. Hanya mencolokkan peralatan dan berharap semuanya berjalan lancar tidaklah cukup: Anda harus memperhatikan perangkat keras, jaringan IP, dan lain-lain. penerus paket dan pendaftaran pada server LoRaWAN sebagai The Things Network (TTN)selain mendaftarkan aplikasi dan perangkat akhir.

Sepanjang panduan ini, Anda akan melihat, langkah demi langkah dan secara detail, cara melakukan konfigurasi lengkap gateway LoRaWAN Dalam berbagai skenario dunia nyata: gateway komersial seperti RAK7289 atau Dragino LPS8, gateway DIY dengan Raspberry Pi 4B dan hub RAK5146, dan integrasi sensor LoRaWAN (pelacak GPS, probe suhu dan kelembaban, dll.) ke dalam TTN. Tujuannya adalah agar, setelah selesai membaca, Anda memiliki pemahaman yang jelas tentang apa yang harus dilakukan, di mana harus melakukannya, dan apa yang harus diperiksa untuk memastikan semuanya berfungsi dengan benar.

Konsep dasar dan langkah-langkah awal sebelum mengkonfigurasi gateway LoRaWAN

Sebelum Anda mulai mengubah-ubah menu, penting untuk memahami dengan jelas elemen-elemen apa saja yang terlibat dalam sebuah menu. jaringan LoRaWAN fungsional: gateway, server LoRaWAN, aplikasi, dan perangkat akhir atau perangkat akhirSetiap bagian memiliki perannya masing-masing dan membutuhkan parameter minimum untuk berkomunikasi dengan bagian lainnya.

Dalam praktiknya, sebagian besar proyek pendidikan dan laboratorium bergantung pada TTN sebagai server publik gratisTTN menawarkan konsol web yang memungkinkan pendaftaran gateway, pembuatan aplikasi, dan pendaftaran perangkat untuk mengirimkan data secara aman menggunakan kunci unik.DevEUI, AppEUI/GabungEUI, AppKey).

Poin lain yang perlu diperjelas sejak awal adalah... Frekuensi LoRaWAN yang kompatibel dengan wilayah AndaDi Eropa, rencana frekuensi untuk pita 868 MHz (EU868) biasanya digunakan, sementara wilayah lain menggunakan rencana yang berbeda (US915, AU915, dll.). Gateway dan TTN harus berada pada rencana yang sama, atau sederhananya, berkomunikasi pada saluran yang sama.

Mengenai perangkat akhir, biasanya kita bekerja dengan Pelacak GPS Dragino Untuk pelacakan lokasi, dan dengan probe suhu dan kelembaban seperti sensor Browan Tabs TBHH100-868. Perangkat ini biasanya dilengkapi dengan kredensial LoRaWAN yang terpasang dari pabrik, siap untuk didaftarkan ke TTN, tetapi disarankan untuk meninjaunya dan mengetahui di mana harus mengkonfigurasinya.

Terakhir, Anda perlu memastikan bahwa gateway tersebut memiliki Konektivitas IP yang stabil dan amanbaik melalui kabel Ethernet, Wi-Fi, atau bahkan jaringan seluler 4G/5G. Tanpa akses internet (atau WAN yang sesuai), gateway tidak akan dapat meneruskan paket LoRa ke server.

Konfigurasi gateway komersial: RAK7289 dan Dragino LPS8

Banyak proyek pendidikan menggunakan gerbang komersial seperti RAK7289 untuk penggunaan di luar ruangan o el Dragino LPS8 indoorKeduanya dilengkapi dengan antarmuka manajemen web tempat Anda dapat menyesuaikan bagian jaringan IP dan parameter LoRaWAN yang dibutuhkan untuk berkomunikasi dengan TTN atau server lain.

Dalam beberapa lingkungan, seperti pusat pendidikan, Konfigurasi awal gateway RAK Pengaturan mungkin sudah diselesaikan oleh sekolah itu sendiri (misalnya, sekolah menengah atas), dan siswa hanya perlu menyesuaikan pengaturan jaringan (IP statis atau DHCP) dengan infrastruktur lokal. Meskipun demikian, disarankan untuk mengetahui semua langkah agar dapat diulangi jika lokasi atau server berubah.

Konfigurasi jaringan IP pada gateway RAK (contoh RAK7289)

Langkah nyata pertama dalam bekerja dengan gateway adalah memastikan bahwa gateway tersebut memiliki Akses IP ke jaringan lokal dan InternetDalam kasus gateway RAK, ini dikonfigurasi di menu administrasi, di bagian jaringan WAN.

Pada menu Jaringan → Antarmuka WAN kita dapat memilih apakah gateway akan berfungsi sebagai Klien DHCP atau dengan IP statisJika dibiarkan dalam mode DHCP, router jaringan akan secara otomatis menetapkan alamat IP. Ini menyederhanakan proses, tetapi memerlukan penemuan alamat IP yang ditetapkan di kemudian hari menggunakan pemindai jaringan (misalnya, dengan nmap, pemindai IP apa pun atau memeriksa konektivitas dengan ping di Linux) atau dengan memeriksa tabel server DHCP pada router.

Jika kita membutuhkan kontrol lebih, sangat disarankan untuk menugaskan IP statis yang terdokumentasi dengan baikDengan cara ini, kita akan selalu tahu alamat mana yang harus dituju untuk mengakses panel manajemen, dan akan lebih mudah untuk menerapkan aturan firewall atau akses jarak jauh jika diperlukan.

Di lingkungan dengan banyak komputer, seperti ruang kelas atau laboratorium, mengetahui hal-hal berikut juga sangat membantu. MAC dan nama host Ethernet dari gateway. Terkadang tercantum di server DHCP itu sendiri dengan hostname dapat diidentifikasi (misalnya, “RAK7289”), yang memungkinkan untuk ditemukan sekilas bahkan jika menggunakan DHCP.

Akses darurat melalui Wi-Fi terkelola

Jika karena alasan tertentu kita tidak memiliki cara untuk menemukan alamat IP gateway pada jaringan kabel, banyak model RAK dan Dragino menawarkan titik akses Wi-Fi terintegrasi untuk manajemenAP ini biasanya terbuka atau menggunakan kredensial default, dan memungkinkan Anda untuk menghubungkan laptop atau tablet langsung ke perangkat.

Saat terhubung ke jaringan Wi-Fi tersebut, alamat IP gateway default biasanya adalah alamat pengelolaan gerbang itu sendiriDengan mengakses alamat IP tersebut melalui peramban web, kita dapat mengakses antarmuka administrasi tanpa bergantung pada DHCP, switch, atau router perantara, yang sangat berguna dalam penerapan baru atau jika konfigurasi jaringan telah hilang sepenuhnya.

Namun, setelah proses startup selesai, hal ini sangat penting. Nonaktifkan Wi-Fi manajemen atau perkuat keamanannya.Membiarkan jaringan yang terbuka atau tidak aman terhubung ke peralatan penting seperti gateway menimbulkan kerentanan yang jelas, terutama jika gateway berada di luar ruangan atau di lokasi yang dapat diakses publik.

Konfigurasi LoRaWAN dan pendaftaran TTN pada gateway RAK.

Setelah jaringan IP berhasil diidentifikasi, langkah selanjutnya adalah menghubungkan gateway ke server LoRaWAN. Pada gateway RAK, langkah ini biasanya terdapat di menu. Jaringan LoRa → Pengaturan Jaringan → Penerus Paket, di mana tujuan pengiriman paket LoRa yang diterima disesuaikan.

Di bagian itu kita harus menemukan dan menyalin Gerbang EUIIni adalah pengidentifikasi unik gateway. Nilai ini kemudian akan digunakan untuk mendaftarkan gateway di konsol TTN. Sebaiknya simpan nilai ini dalam dokumen (bersama dengan nama pengguna dan kata sandi perangkat) agar Anda tidak perlu mencarinya setiap saat.

Untuk mendaftarkan gateway di TTN, akses Konsol TTN dengan kredensial yang sesuai. Setelah masuk, wilayah yang sesuai dipilih dan diakses ke bagian "Gateway". Di sana, dengan mengklik "Daftar gateway", EUI yang disalin dimasukkan, rencana frekuensi yang sesuai dipilih (di Eropa, EU868) dan proses pendaftaran selesai.

Pada beberapa model dan Firmwares Perlu mengaktifkan mode penerus paket lama Di pengaturan TTN, Anda dapat memastikan kompatibilitas dengan perangkat lunak gateway. Anda juga dapat menentukan jenis jangkauan (dalam ruangan/luar ruangan) dan lokasi fisik agar gateway muncul dengan benar di peta TTN.

Jika semuanya dilakukan dengan benar, status gateway di konsol TTN akan berubah menjadi “Terhubung” dan, di tab Lalu lintasPesan dengan lalu lintas LoRa waktu nyata akan mulai muncul ketika ada perangkat yang mengirimkan data dalam jangkauan.

Manajemen Gerbang Dragino LPS8: Akses, Wi-Fi dan IP

El Dragino LPS8 Ini adalah gateway LoRaWAN dalam ruangan yang cukup umum untuk pengujian dan penerapan skala kecil. Perangkat ini berbasis pada konsentrator SX1308 dan telah dikonfigurasi sebelumnya dengan berbagai rencana frekuensi untuk zona geografis yang berbeda, termasuk pita EU868.

Peralatan ini dapat dikelola oleh SSH dan HTTPUntuk mengakses jaringan melalui SSH atau HTTP melalui port RJ-45, pertama-tama kita perlu mengetahui alamat IP yang diberikan oleh server DHCP jaringan. Sekali lagi, di sinilah penggunaan pemindai IP, pemeriksaan tabel DHCP router, atau alat serupa sangat berguna.

Opsi paling sederhana untuk pengaturan awal adalah dengan menggunakan Titik akses Wi-Fi yang dibuat oleh LPS8 itu sendiriSaat dinyalakan, perangkat akan menyiarkan jaringan dengan SSID bertipe “dragino-xxxxx”. Kata sandi default biasanya “dragino+dragino”. Setelah terhubung ke jaringan ini, gateway dapat diakses melalui browser web dengan memasukkan alamat IP 10.130.1.1.

Kredensial awal pada antarmuka web biasanya nama pengguna “admin” dan kata sandi “dragino”Sangat disarankan untuk mengubah kunci-kunci ini segera setelah semuanya berjalan dengan lancar, terutama jika Anda akan membiarkan AP Wi-Fi tetap aktif atau jika gateway akan dapat diakses dari jaringan yang tidak terkontrol.

Pengaturan Dragino LPS8 LoRaWAN dan tautan TTN

Di dalam antarmuka konfigurasi LPS8, kita menemukan menu khusus untuk bagian LoRa dan LoRaWAN. Langkah pertama adalah memverifikasi bahwa [opsi/fitur] telah dipilih. rencana frekuensi yang tepat untuk wilayah kitaSebagai contoh, 868 MHz untuk Eropa.

Di tab LoRaWAN Server tujuan penerusan paket ditentukan. Pada menu tarik-turun "penyedia layanan", TTN dapat dipilih, dan pada "alamat server", server TTN Eropa yang terkait dengan pita EU868 dipilih. Port uplink dan downlink UDP biasanya diatur ke 1700 secara default, yang benar dalam sebagian besar kasus.

Layar yang sama menampilkan ID GerbangIni akan menjadi nilai yang kita gunakan di konsol TTN saat mendaftarkan gateway. Proses pendaftarannya mengikuti alur yang sangat mirip dengan RAK: Anda masuk ke konsol, pergi ke "Gateways", pilih "register gateway", masukkan ID, centang (jika berlaku) penggunaan legacy packet forwarder dan pilih paket Eropa yang sesuai.

Jika kita ingin menggunakan Server LoRaWAN khusus, seperti ChirpStackSebagai pengganti TTN, di sinilah Anda memasukkan alamat, port, dan parameter otentikasi Anda. Namun, untuk tujuan pendidikan dan banyak proyek pribadi, TTN biasanya sudah lebih dari cukup.

Konfigurasi LAN, WAN, dan Wi-Fi WAN di Dragino

Pada tab jaringan LPS8, kita menemukan beberapa sub-tab yang memungkinkan kita untuk menyesuaikan secara tepat bagaimana gateway terhubung ke jaringan lokal dan Internet. Pada bagian tentang LAN Jaringan internal yang digunakan oleh AP Wi-Fi milik gateway dikonfigurasi; ini semacam "jaringan manajemen" lokal.

Biasanya, yang dilakukan adalah tidak menyentuhnya. konfigurasi LAN default Atau, jika dimodifikasi, catat informasi tersebut dengan cermat, karena mungkin itu satu-satunya cara untuk masuk jika bagian WAN salah dikonfigurasi. LAN LPS8 bertindak sebagai jaringan penyelamat untuk mendapatkan kembali akses administratif.

Di bagian ini WAN Alamat IP yang akan digunakan port RJ-45 saat gateway terhubung melalui kabel telah ditentukan. Anda dapat memilih DHCP atau menetapkan alamat IP statis. Di lingkungan yang stabil, menetapkan alamat IP statis adalah pendekatan yang paling profesional. Alamat IP statis ke antarmuka WAN untuk menghindari perubahan arah yang tidak terduga.

Terakhir, bagian tentang Wi-Fi WAN Ini memungkinkan gateway untuk terhubung sebagai klien ke jaringan Wi-Fi yang sudah ada. Di sini Anda menentukan apakah alamat IP antarmuka tersebut akan statis atau diperoleh melalui DHCP, dan Anda memasukkan parameter SSID, jenis enkripsi, dan kata sandi.

Tab Wi-Fi juga menampilkan dan mengkonfigurasi AP yang dihasilkan Dragino secara otomatisDari sudut pandang keamanan, disarankan untuk mengubah nama jaringan dan kata sandi, atau bahkan menonaktifkan titik akses jika tidak akan digunakan, untuk mengurangi potensi serangan.

Membangun gateway LoRaWAN DIY dengan Raspberry Pi 4 dan RAK5146

Selain gerbang komersial, sangat umum untuk menyiapkan Gateway LoRaWAN buatan sendiri dengan Raspberry Pi dan hub RAK.Pendekatan ini sangat cocok untuk mempelajari secara mendalam bagaimana semua bagian saling terhubung dan untuk memiliki tim yang fleksibel dan dapat ditingkatkan.

Dalam jenis proyek ini, sebuah RaspberryPi 4B sebagai otak sistem dan konsentrator mPCIe seperti RAK5146 Dipasang pada adaptor tipe Pi HAT RAK2287. Pada basis ini, citra sistem khusus, seperti RAKPiOS, diinstal, yang telah mengintegrasikan utilitas khusus untuk mengelola bagian LoRaWAN.

Perangkat keras dan perakitan fisik yang diperlukan

Untuk membangun gateway LoRaWAN jenis ini, Anda membutuhkan, minimal, satu Raspberry Pi 4B beserta catu dayanya.Kartu microSD minimal 16 GB, Pi HAT RAK2287, hub mPCIe RAK5146, dan antena LoRa dan GPS yang sesuai. Satu set sekrup dan penahan yang baik juga membantu mengamankan semuanya dengan kuat.

Proses dimulai dengan memperkenalkan RAK5146 di slot mPCIe HAT RAK2287, biasanya dengan sudut sekitar 45 derajat, hingga terpasang rapat ke konektor. Kemudian tekan kartu perlahan ke bawah dan kencangkan menggunakan dua sekrup yang sejajar dengan lubang di HAT.

Setelah hub terpasang pada HAT, maka Pi HAT pada pin GPIO Raspberry Pi Komponen ini diamankan dengan empat sekrup atau pengatur jarak untuk mencegah pergerakan. Hal ini menciptakan blok yang kokoh yang mencegah tekanan pada konektor dan mempermudah pemasangan di dalam kotak atau braket.

Akhirnya, mereka menghubungkan Antena LoRa dan antena GPS pada konektor yang sesuai. dari konsentrator. Sangat penting untuk tidak pernah menghidupkan peralatan tanpa antena terhubung, karena hal ini dapat merusak tahap RF dari konsentrator.

Menginstal RAKPiOS pada kartu SD

Setelah komponen fisik lengkap, langkah selanjutnya adalah mempersiapkan sistem operasi Raspberry Pi. Untuk melakukan ini, unduh versi terbaru RAK dari repositori resmi. RAKPiOSyang dirancang khusus untuk gateway LoRaWAN dengan perangkat keras RAK.

Citra RAKPiOS ditulis ke kartu microSD menggunakan alat flashing seperti Paus Etcher atau sejenisnyaProses umumnya meliputi memilih gambar yang telah diunduh, memilih kartu tujuan, dan menjalankan "Flash," lalu menunggu hingga selesai dan data diverifikasi.

Setelah proses flashing selesai, kartu dikeluarkan dari pembaca dan dimasukkan ke dalam Slot microSD Raspberry PiDari situ, cukup sambungkan catu daya (dan, jika diinginkan, kabel jaringan Ethernet) agar Pi dapat melakukan booting ke RAKPiOS.

Boot pertama, akses SSH, dan perubahan kata sandi.

Pada saat booting pertama, RAKPiOS biasanya membuat sebuah Titik akses Wi-Fi dengan SSID tipe RAK_XXXXdi mana XXXX sesuai dengan digit terakhir dari alamat MAC Raspberry Pi. Kata sandi awal untuk titik akses biasanya "rakwireless". Dengan terhubung ke jaringan ini, kita dapat mengakses perangkat secara nirkabel.

Alamat IP default Raspberry Pi dalam mode tersebut biasanya 192.168.230.1Dengan alamat IP tersebut, kita dapat membuka koneksi SSH (misalnya, dengan PuTTY di Windows atau dari terminal di Linux/macOS) menggunakan kredensial default, yang biasanya berupa nama pengguna "rak" dan kata sandi "changeme".

Begitu kita masuk untuk pertama kalinya, sistem akan menanyakan kepada kita Ubah kata sandi Anda demi alasan keamanan.Ini adalah langkah yang tidak boleh dilewati: cukup masukkan kata sandi Anda saat ini, lalu kata sandi baru Anda sebanyak dua kali.

Mengatur koneksi internet dengan rakpios-cli

Setelah terautentikasi, langkah selanjutnya adalah mengkonfigurasi akses internet. RAKPiOS menyertakan utilitas konfigurasi yang disebut rakpios-cli yang memusatkan sebagian besar opsi dan layanan jaringan.

Mengetik rakpios-cli Menu berbasis teks akan muncul di terminal, yang dapat dinavigasi dengan keyboard. Meskipun awalnya mungkin menampilkan peringatan atau kesalahan kecil, Anda dapat terus menekan "OK" hingga mencapai opsi utama. Dari sana, Anda dapat mengakses... “Jaringan Terkelola” dan pilih antarmuka wlan0. untuk menyesuaikan Wi-Fi.

Mode operasi ditentukan dalam konfigurasi wlan0, biasanya Mode STA (klien Wi-Fi)Selanjutnya, jaringan yang tersedia dipindai atau SSID dimasukkan secara manual, kata sandi Wi-Fi dikonfigurasi, dan koneksi diaktifkan. Setelah perubahan diterapkan, Raspberry Pi akan sementara memutuskan koneksi dari titik akses dan mendapatkan alamat IP dari router jaringan.

Untuk terus mengakses peralatan, Anda sekarang menggunakan alamat IP baru yang diberikan oleh router ke Raspberry Pi. Dengan begitu, kita tidak lagi bergantung pada RAK AP dan gateway berfungsi seperti perangkat lain di jaringan lokal.

Mengaktifkan Packet Forwarder dan mendapatkan EUI gateway.

Setelah akses internet aktif, saatnya mengaktifkan layanan LoRaWAN itu sendiri. Sekali lagi, dari rakpios-cli Kali ini, Anda masuk ke bagian “Deploy Services” dan pilih “Packet Forwarder”.

Menu Packet Forwarder menyediakan akses ke opsi tersebut. “Mengonfigurasi Variabel Lingkungan”, di mana data seperti wilayah (misalnya, EU_868), antarmuka (SPI, yang digunakan oleh konsentrator RAK5146), model konsentrator dan, jika berlaku, parameter spesifik pita lainnya ditunjukkan.

Setelah menyimpan perubahan, kembali ke menu sebelumnya dan pilih “Mulai Layanan” Untuk memulai Packet Forwarder. Pada saat itu, sistem akan menampilkan EUI gateway, yaitu pengidentifikasi unik yang kita perlukan di konsol TTN untuk mendaftarkan gateway.

Ini layak untuk ditiru. EUI dan simpan di dalam dokumen konfigurasi tertentu.Selanjutnya, prosedur pendaftaran di TTN sama seperti untuk gateway komersial: dari konsol, di bagian Gateways, klik daftar, masukkan EUI, pilih wilayah (EU868) dan selesaikan pendaftaran.

Pendaftaran aplikasi dan perangkat akhir di TTN

Setelah gateway muncul sebagai "Terhubung" di TTN, langkah selanjutnya untuk melihat data yang bermanfaat adalah Daftarkan aplikasi dan perangkat akhir.Gateway itu sendiri tidak menyimpan informasi yang berguna; ia hanya meneruskan lalu lintas. Aplikasi-aplikasi itulah yang mengumpulkan data dari sensor atau pelacak.

Di TTN, dari konsol, Anda mengakses bagian "Aplikasi" Sebuah aplikasi baru dibuat, diberi ID dan, jika diinginkan, deskripsi. Aplikasi ini akan bertindak sebagai wadah untuk semua perangkat akhir (sensor) yang terkait dengan proyek yang sama.

Setelah aplikasi dibuat, tombol tersebut digunakan untuk “Daftarkan perangkat akhir” atau “Daftarkan perangkat akhir” Untuk mendaftarkan setiap sensor, TTN memungkinkan Anda mendaftarkan perangkat dengan memasukkan parameter secara manual atau, dalam beberapa kasus, menggunakan templat dari pabrikan.

Untuk entri manual, nilai-nilai seperti DevEUI dan AppKey dengan tombol pembuatan otomatis, sementara JoinEUI (setara dengan AppEUI) Nilai tersebut dapat ditentukan oleh pengguna (asalkan sesuai dengan apa yang kita konfigurasikan pada perangkat).

Setelah formulir diisi dan pendaftaran dikonfirmasi, TTN akan menampilkan parameter yang diperlukan untuk mengkonfigurasi perangkat akhir di tab "Informasi aktivasi": DevEUI, JoinEUI/AppEUI, dan AppKey. Ini adalah data yang harus dimasukkan ke dalam node LoRaWAN (sensor, pelacak, dll.) menggunakan alat konfigurasi atau antarmuka serialnya.

Contoh dengan sensor Tabs TBHH100-868 dan pelacak Dragino

Sensor suhu dan kelembaban Tab TBHH100-868 Perangkat Browan adalah contoh tipikal dari perangkat LoRaWAN sederhana. Fungsi utamanya adalah untuk secara berkala mengirimkan suhu, kelembaban relatif, dan, dalam beberapa kasus, status baterai.

Sensor jenis ini biasanya sudah dilengkapi dengan kunci LoRaWAN yang sudah diprogram: AppKey, AppEUI, dan DevEUIPemasok biasanya menyediakan lembar data atau label dengan nilai-nilai ini. Dengan TTN, Anda hanya perlu membuat aplikasi dan memasukkan kredensial yang tercantum pada lembar tersebut untuk setiap sensor.

Logika transmisi data sensor-sensor ini biasanya didasarkan pada ambang batas: Mereka mengirimkan informasi secara berkala atau ketika ada perubahan signifikan. (Sebagai contoh, setiap 60 menit jika tidak ada perubahan, atau lebih cepat jika suhu bervariasi ±2 °C atau kelembapan ±5%). Penting untuk mengetahui detail ini agar dapat menafsirkan frekuensi pesan di TTN dengan benar.

Dalam kasus Pelacak DraginoUntuk perangkat yang digunakan sebagai pelacak GPS, pendaftaran di TTN serupa: perangkat dibuat di aplikasi TTN dengan kunci uniknya dan, jika diinginkan, parameter pelacak tingkat lanjut (interval pengiriman, durasi alarm panik, dll.) disesuaikan menggunakan perintah AT melalui port serial.

Untuk mengkonfigurasi pelacak ini melalui USB, sambungkan kabel ke PC, buka terminal serial (115200 baud) dan kirimkan perintah berikut: Perintah AT seperti yang tertera dalam manual.Detail pentingnya adalah bahwa perintah harus disalin sekaligus, bukan diketik karakter demi karakter, agar perangkat dapat menginterpretasikannya dengan benar.

Integrasi perangkat eksternal: Contoh unit Loko Air

Situasi umum lainnya adalah integrasi perangkat tertentu, seperti sebuah Unit ventilasi atau pengontrol lingkungan tipe Loko Air, yang dikonfigurasi menggunakan alat desktopnya sendiri (misalnya, Loko Configuration Tool).

Dalam hal ini, alur tipikalnya adalah: perangkat akhir dibuat di TTN, nilai DevEUI, JoinEUI, dan AppKey dihasilkan (atau diambil), dan kemudian Ketiga parameter ini dimasukkan ke dalam alat konfigurasi pabrikan., dengan mengaktifkan opsi LoRaWAN pada perangkat.

Setelah konfigurasi dikirim, perangkat akan memulai ulang dan mulai mencoba bergabung dengan jaringan TTN menggunakan OTAA (Over The Air Activation). Ketika gateway mendeteksi upaya koneksi dan jaringan menerimanya, konsol TTN akan mulai menampilkan hal berikut: pesan waktu nyata di tampilan "Data langsung" perangkat, beserta lokasi di peta jika perangkat mengirimkan koordinat GPS.

Pemformat muatan dan dekoder data

Untuk membuat data yang dikirim oleh sensor dapat dibaca, TTN memungkinkan untuk mendefinisikan pemformat muatanDalam beberapa kasus, format standar, seperti CayenneLPP, dapat digunakan, yang secara otomatis menginterpretasikan jenis data tertentu.

Ketika perangkat menggunakan format eksklusif, pengembang dapat membuat decoder kustom dalam JavaScript yang menerima byte mentah, mengubahnya menjadi heksadesimal, dan menerapkan fungsi spesifik untuk menginterpretasikan setiap jenis data (kelembaban, suhu, barometer, GPS, akselerometer, giroskop, magnetometer, tegangan baterai, dll.).

Pola umumnya melibatkan analisis "bendera" atau pengidentifikasi saluran di awal frame dan, tergantung pada nilainya, menerapkan rumus yang tepat ke byte berikutnya untuk ubah nilai-nilai tersebut menjadi nilai fisikTerakhir, skrip mengembalikan objek JSON dengan variabel yang telah diinterpretasikan (misalnya, temperature, humidity, battery, latitude, longitude…), yang akan ditampilkan TTN sebagai kolom yang mudah dibaca.

Informasi yang "sudah dicerna" ini kemudian dapat digunakan kembali dalam integrasi dengan platform eksternal seperti... Node-RED, MQTT, dasbor tipe Datacake, basis data MySQL, atau layanan cloud. seperti ThingSpeak, tanpa perlu mendekode ulang setiap payload di setiap sistem.

Visualisasi dan pemanfaatan data: dari TTN hingga Node-RED, Datacake, dan lainnya

Setelah perangkat mengirimkan data dan TTN menerimanya tanpa masalah, bagian yang menyenangkan pun dimulai: visualisasi dan pemanfaatan informasiTTN sudah menyediakan konsol dasar untuk melihat lalu lintas dan data dari setiap perangkat, tetapi yang lazim adalah mengintegrasikan data tersebut dengan platform lain.

Pilihan yang banyak digunakan adalah Kue dataIni memungkinkan Anda membuat dasbor publik atau pribadi untuk menampilkan nilai-nilai seperti suhu, kelembaban, posisi GPS, atau status baterai dengan mudah. ​​TTN mengkonfigurasi integrasi yang sesuai sehingga data yang telah didekode secara otomatis dikirim ke Datacake.

Dalam lingkungan yang lebih canggih atau ketika Anda ingin mengotomatiskan logika bisnis, sangat umum untuk menggunakan Node-RED bersama dengan MQTTTTN mempublikasikan data aplikasi melalui broker MQTT, dan Node-RED mengonsumsinya untuk memprosesnya, menyimpannya dalam basis data seperti MySQL, memicu peringatan, bertindak pada perangkat lain, atau mengirimkannya ke sistem eksternal.

Jenis integrasi ini memungkinkan pembangunan solusi IoT lengkap dari ujung ke ujung dengan biaya yang relatif rendah: node LoRaWAN berdaya rendah, gateway yang terhubung ke TTN, dan backend fleksibel berbasis Node-RED, basis data, dan dasbor.

Bahkan ada kursus dan program pelatihan khusus yang mencakup seluruh rangkaian: mulai dari konfigurasi gateway dan registrasi TTN, melalui MQTT dan Node-RED, hingga penyimpanan dan analisis pada platform seperti MySQL atau ThingSpeak. Kursus-kursus ini menyediakan pelajaran video dan dukungan untuk menjawab pertanyaan implementasi spesifik.

Secara keseluruhan, alur kerja ini—gateway yang telah dikonfigurasi, TTN sebagai server LoRaWAN, aplikasi dan perangkat yang terdaftar dengan benar, dekoder payload, dan alat integrasi—memungkinkan proyek LoRaWAN untuk beralih dari pengujian laboratorium sederhana ke penerapan skala penuh. solusi dunia nyata yang tangguh dan terukur, cocok untuk memantau aset, lingkungan, infrastruktur, atau proses industri selama bertahun-tahun dengan perawatan minimal.

Jika dilihat secara global, konfigurasi gateway LoRaWAN dan ekosistem terkaitnya mungkin tampak kompleks, tetapi pada dasarnya bermuara pada beberapa pilar utama: memastikan Konektivitas IP yang andalMemilih paket frekuensi yang tepat, menghubungkan gateway ke server LoRaWAN seperti TTN, mendaftarkan aplikasi dan perangkat dengan kredensialnya, serta memanfaatkan formatter, integrasi, dan dashboard untuk mengubah data mentah menjadi informasi yang berguna dan dapat ditindaklanjuti.