Complete handleiding voor het configureren van een LoRaWAN-gateway met TTN

Informatic Digital » Middelen » Complete handleiding voor het configureren van een LoRaWAN-gateway met TTN

Stel een systeem samen en stem het nauwkeurig af. LoRaWAN-gateway correct geconfigureerd Het is de belangrijkste component voor elk IoT-project dat op deze technologie is gebaseerd, om goed te functioneren. Het is niet voldoende om simpelweg de apparatuur aan te sluiten en te hopen dat alles goed gaat: je moet zorgen voor de hardware, het IP-netwerk, de... pakket doorstuurder en registratie op een LoRaWAN-server als Het Dingennetwerk (TTN)Naast het registreren van eindgebruikersapplicaties en -apparaten.

In deze handleiding wordt stap voor stap en in detail uitgelegd hoe u de volgende handelingen uitvoert. Volledige configuratie van een LoRaWAN-gateway In diverse praktijkvoorbeelden: commerciële gateways zoals de RAK7289 of Dragino LPS8, een zelfgebouwde gateway met een Raspberry Pi 4B en RAK5146 hub, en de integratie van LoRaWAN-sensoren (gps-trackers, temperatuur- en vochtigheidssensoren, enz.) in TTN. Het doel is dat u na het lezen een duidelijk beeld hebt van wat u moet doen, waar u het moet doen en wat u moet controleren om ervoor te zorgen dat alles correct werkt.

Basisconcepten en voorbereidende stappen vóór het configureren van een LoRaWAN-gateway

Voordat je begint te experimenteren met menu's, is het belangrijk om duidelijk te hebben welke elementen erbij betrokken zijn. functioneel LoRaWAN-netwerk: de gateway, de LoRaWAN-server, de applicaties en de eindapparaten of eindapparatenElk onderdeel heeft zijn eigen rol en heeft minimale parameters nodig om met de andere onderdelen te communiceren.

In de praktijk zijn de meeste onderwijs- en laboratoriumprojecten gebaseerd op TTN als gratis openbare serverTTN biedt een webconsole waarmee gateways kunnen worden geregistreerd, applicaties kunnen worden aangemaakt en apparaten kunnen worden geregistreerd om hun gegevens veilig te verzenden met behulp van unieke sleutels (DevEUI, AppEUI/JoinEUI, AppKey).

Een ander punt dat vanaf het begin duidelijk moet zijn, is dat LoRaWAN-frequentie compatibel met uw regio.In Europa wordt doorgaans het frequentieplan voor de 868 MHz-band (EU868) gebruikt, terwijl in andere regio's andere plannen worden gehanteerd (US915, AU915, enz.). De gateway en TTN moeten hetzelfde plan gebruiken, oftewel op hetzelfde kanaal communiceren.

Wat eindapparaten betreft, is het gebruikelijk om te werken met Dragino GPS-trackers Voor locatiebepaling en met temperatuur- en vochtigheidssensoren zoals de Browan Tabs TBHH100-868 sensoren. Deze apparaten worden meestal geleverd met in de fabriek geïnstalleerde LoRaWAN-gegevens, klaar om te registreren bij TTN, maar het is raadzaam om deze te controleren en te weten waar u ze moet configureren.

Tot slot moet u ervoor zorgen dat de gateway een Stabiele en veilige IP-verbindingOf het nu via een Ethernetkabel, Wi-Fi of zelfs 4G/5G mobiele netwerken is. Zonder internettoegang (of de bijbehorende WAN-verbinding) kan de gateway geen LoRa-pakketten naar de server doorsturen.

Configuratie van commerciële gateways: RAK7289 en Dragino LPS8

Veel educatieve projecten maken gebruik van commerciële portals zoals de RAK7289 voor gebruik buitenshuis of Dragino LPS8 binnenhuisBeide systemen beschikken over een webinterface waarmee u zowel het IP-netwerkgedeelte als de LoRaWAN-parameters kunt aanpassen die nodig zijn voor de communicatie met TTN of andere servers.

In sommige omgevingen, zoals onderwijsinstellingen, Initiële configuratie van de RAK-gateway De installatie is mogelijk al door de school zelf voltooid (bijvoorbeeld een middelbare school), en leerlingen hoeven alleen de netwerkinstellingen (statisch IP-adres of DHCP) aan te passen aan de lokale infrastructuur. Desondanks is het raadzaam om alle stappen te kennen, zodat ze herhaald kunnen worden als de locatie of server verandert.

IP-netwerkconfiguratie op RAK-gateways (voorbeeld RAK7289)

De eerste echte stap bij het werken met de gateway is ervoor zorgen dat deze beschikt over... IP-toegang tot het lokale netwerk en het internet.Bij RAK-gateways wordt dit geconfigureerd in het beheermenu, in het gedeelte voor het WAN-netwerk.

Op het menu Netwerk → WAN-interface We kunnen kiezen of de gateway zal functioneren als DHCP-client of met statisch IP-adresAls de router in DHCP-modus staat, wijst hij automatisch een IP-adres toe. Dit vereenvoudigt de zaken, maar vereist wel dat het toegewezen IP-adres later wordt achterhaald met behulp van een netwerkscanner (bijvoorbeeld met ...). nmapeen IP-scanner gebruiken of de connectiviteit controleren met ping in Linux) of door de DHCP-servertabel van de router te raadplegen.

Als we meer controle nodig hebben, is het ten zeerste aan te raden een goed gedocumenteerd statisch IP-adresOp deze manier weten we altijd naar welk adres we moeten gaan om toegang te krijgen tot het beheerderspaneel en wordt het gemakkelijker om firewallregels toe te passen of, indien nodig, toegang op afstand te verkrijgen.

In omgevingen met meerdere computers, zoals klaslokalen of laboratoria, is het ook handig om te weten dat... Ethernet MAC-adres en hostnaam vanaf de gateway. Soms staat het vermeld op de DHCP-server zelf met een hostname identificeerbaar (bijvoorbeeld "RAK7289"), waardoor het in één oogopslag te lokaliseren is, zelfs als het DHCP gebruikt.

Noodtoegang via beheerde wifi

Als we om welke reden dan ook het IP-adres van de gateway niet op het bekabelde netwerk kunnen vinden, bieden veel RAK- en Dragino-modellen een alternatieve methode. Geïntegreerd Wi-Fi-toegangspunt voor beheerDit toegangspunt is meestal open of gebruikt standaard inloggegevens, en stelt u in staat om een ​​laptop of tablet rechtstreeks met het apparaat te verbinden.

Bij het verbinden met dat Wi-Fi-netwerk is het standaard gateway-IP-adres meestal het adres van beheer van de gateway zelfDoor via een webbrowser toegang te krijgen tot dat IP-adres, kunnen we de beheerinterface benaderen zonder afhankelijk te zijn van DHCP, switches of tussenliggende routers. Dit is erg handig bij nieuwe implementaties of wanneer de netwerkconfiguratie volledig verloren is gegaan.

Zodra de opstartfase is voltooid, is het echter essentieel Schakel beheer-Wi-Fi uit of versterk de beveiliging ervan.Een open of slecht beveiligd netwerk dat verbonden is met een cruciaal apparaat zoals de gateway vormt een duidelijk risico, vooral als de gateway zich buiten of op een openbaar toegankelijke locatie bevindt.

LoRaWAN-configuratie en TTN-registratie van een RAK-gateway

Nadat het IP-netwerk is vastgesteld, is de volgende stap het koppelen van de gateway aan de LoRaWAN-server. Op RAK-gateways is deze stap meestal te vinden in het menu. LoRa-netwerk → Netwerkinstellingen → Pakketdoorstuurderwaarbij de bestemming waarnaar de ontvangen LoRa-pakketten worden verzonden, wordt aangepast.

In dat gedeelte moeten we de volgende informatie opzoeken en kopiëren: EUI-gatewayDit is de unieke identificatiecode van de gateway. Deze waarde wordt vervolgens gebruikt om de gateway te registreren in de TTN-console. Het is raadzaam om deze code (samen met de gebruikersnaam en het wachtwoord van het apparaat) in een document op te slaan, zodat u deze niet elke keer hoeft op te zoeken.

Om de gateway in TTN te registreren, ga naar de volgende pagina: TTN-console met de bijbehorende inloggegevens. Eenmaal ingelogd, wordt de juiste regio geselecteerd en wordt toegang verkregen tot het gedeelte 'Gateways'. Daar, door te klikken op 'Register gateway', wordt de gekopieerde EUI ingevoerd, het juiste frequentieplan geselecteerd (in Europa: EU868) en is het registratieproces voltooid.

In sommige modellen en firmwares Het is noodzakelijk om de modus te activeren verouderde pakketdoorstuurder In de TTN-instellingen kunt u de compatibiliteit met de gateway-software garanderen. U kunt ook het dekkingstype (binnen/buiten) en de fysieke locatie specificeren, zodat de gateway correct wordt weergegeven op de TTN-kaarten.

Als alles correct is gedaan, verandert de gatewaystatus in de TTN-console in 'Verbonden' en in het tabblad van VerkeerBerichten met realtime LoRa-verkeer verschijnen zodra er apparaten binnen bereik aan het zenden zijn.

Dragino LPS8 Gatewaybeheer: toegang, wifi en IP

El Dragino LPS8 Het is een vrij gangbare LoRaWAN-gateway voor binnenshuis, bedoeld voor testen en kleine implementaties. Hij is gebaseerd op een SX1308-concentrator en wordt geleverd met voorgeconfigureerde frequentieplannen voor verschillende geografische zones, waaronder de EU868-band.

Deze apparatuur kan worden beheerd door SSH en HTTPOm via SSH of HTTP toegang te krijgen tot het netwerk via de RJ-45-poort, moeten we eerst het IP-adres weten dat door de DHCP-server van het netwerk is toegewezen. Ook hier komt het gebruik van een IP-scanner, het controleren van de DHCP-tabel van de router of een vergelijkbaar hulpmiddel goed van pas.

De eenvoudigste optie voor de eerste installatie is om gebruik te maken van de Wi-Fi-toegangspunt gecreëerd door de LPS8 zelf.Wanneer het apparaat wordt ingeschakeld, zendt het een netwerk uit met een SSID van het type "dragino-xxxxx". Het standaardwachtwoord is meestal "dragino+dragino". Nadat er verbinding is gemaakt met dit netwerk, is de gateway toegankelijk via een webbrowser door het IP-adres 10.130.1.1 in te voeren.

De initiële inloggegevens in de webinterface zijn meestal gebruikersnaam “admin” en wachtwoord “dragino”Het is ten zeerste aan te raden deze sleutels te wijzigen zodra alles operationeel is, vooral als u het wifi-toegangspunt actief laat of als de gateway toegankelijk is vanuit onbeheerde netwerken.

Dragino LPS8 LoRaWAN-instellingen en TTN-link

In de configuratie-interface van de LPS8 vinden we een specifiek menu voor de LoRa- en LoRaWAN-secties. De eerste stap is controleren of de [optie/functie] is geselecteerd. correct frequentieplan voor onze regioBijvoorbeeld 868 MHz voor Europa.

Op het tabblad LoRaWAN De server waarnaar de pakketten worden doorgestuurd, wordt gespecificeerd. In het keuzemenu "serviceprovider" kan TTN worden geselecteerd en bij "serveradres" wordt de Europese TTN-server gekozen die is gekoppeld aan de EU868-band. De UDP-uplink- en downlinkpoorten zijn standaard meestal ingesteld op 1700, wat in de meeste gevallen correct is.

Op datzelfde scherm wordt de Gateway-IDDit is de waarde die we in de TTN-console gebruiken bij het registreren van de gateway. De registratie verloopt vrijwel hetzelfde als bij RAK: u opent de console, gaat naar "Gateways", kiest "gateway registreren", voert de ID in, vinkt (indien van toepassing) het gebruik van de legacy packet forwarder aan en selecteert het bijbehorende Europese abonnement.

Als we een Een speciale LoRaWAN-server, zoals ChirpStack.In plaats van TTN zou je hier je adres, poorten en authenticatieparameters invoeren. Voor educatieve doeleinden en veel persoonlijke projecten is TTN echter meestal meer dan voldoende.

LAN, WAN en Wi-Fi WAN configureren in Dragino

In het netwerktabblad van de LPS8 vinden we verschillende subtabbladen waarmee we nauwkeurig kunnen instellen hoe de gateway verbinding maakt met het lokale netwerk en het internet. In het gedeelte over LAN Het interne netwerk dat door het eigen Wi-Fi-toegangspunt van de gateway wordt gebruikt, is geconfigureerd; het is een soort lokaal "beheernetwerk".

Het is gebruikelijk om de niet aan te raken. standaard LAN-configuratie Of, indien gewijzigd, noteer die informatie zorgvuldig, want dit kan de enige manier zijn om toegang te krijgen als het WAN-gedeelte verkeerd geconfigureerd is. Het LPS8 LAN fungeert als een noodnetwerk om de beheerdersrechten te herstellen.

In de sectie WAN Het IP-adres dat de RJ-45-poort gebruikt wanneer de gateway via een kabel is aangesloten, wordt gedefinieerd. U kunt kiezen voor DHCP of een statisch IP-adres toewijzen. In stabiele omgevingen is het toewijzen van een statisch IP-adres de meest professionele aanpak. Statisch IP-adres voor de WAN-interface om onverwachte koerswijzigingen te voorkomen.

Tot slot, het gedeelte over Wi-Fi WAN Hiermee kan de gateway als client verbinding maken met een bestaand Wi-Fi-netwerk. Hier definieert u of het IP-adres van die interface statisch is of via DHCP wordt verkregen, en voert u de SSID, het versleutelingstype en het wachtwoord in.

Het tabblad Wi-Fi toont en configureert ook de AP die Dragino automatisch genereertVanuit veiligheidsoogpunt is het raadzaam om de netwerknaam en het wachtwoord te wijzigen, of zelfs het toegangspunt uit te schakelen als het niet gebruikt wordt, om het aanvalsoppervlak te verkleinen.

Een doe-het-zelf LoRaWAN-gateway bouwen met een Raspberry Pi 4 en RAK5146

Naast commerciële gateways is het heel gebruikelijk om een Zelfgemaakte LoRaWAN-gateway met Raspberry Pi en een RAK-hub.Deze aanpak is perfect om grondig te leren hoe alle onderdelen met elkaar verbonden zijn en om een ​​flexibel en uitbreidbaar team te hebben.

Bij dit type project, een Framboos Pi 4B als het brein van het systeem en een mPCIe-concentrator zoals de RAK5146 gemonteerd op een Pi HAT RAK2287-adapter. Op deze basis wordt een gespecialiseerde systeemimage, zoals RAKPiOS, geïnstalleerd, die al specifieke hulpprogramma's integreert voor het beheer van het LoRaWAN-gedeelte.

Vereiste hardware en fysieke montage

Om een ​​LoRaWAN-gateway van dit type te bouwen, heb je minimaal één nodig. Raspberry Pi 4B met bijbehorende voedingEen microSD-kaart van minimaal 16 GB, de Pi HAT RAK2287, de mPCIe-hub RAK5146 en de bijbehorende LoRa- en GPS-antennes. Een goede set schroeven en afstandhouders helpt ook om alles stevig vast te zetten.

Het proces begint met de introductie van de RAK5146 in het mPCIe-slot van de HAT RAK2287Meestal onder een hoek van ongeveer 45 graden, totdat de kaart stevig in de connector past. Druk de kaart vervolgens voorzichtig aan en schroef hem vast met de twee schroeven die overeenkomen met de gaten in de HAT.

Zodra de hub op de HAT is gemonteerd, Pi HAT op de GPIO-pinnen van de Raspberry Pi Het wordt vastgezet met vier schroeven of afstandhouders om beweging te voorkomen. Dit creëert een stevig blok dat spanning op de connectoren voorkomt en de installatie in dozen of beugels vergemakkelijkt.

Ten slotte verbinden ze de De LoRa-antenne en de GPS-antenne in de bijbehorende connectoren. van de concentrator. Het is uiterst belangrijk om de apparatuur nooit in te schakelen zonder dat de antennes zijn aangesloten, aangezien dit de RF-trap van de concentrator kan beschadigen.

RAKPiOS installeren op de SD-kaart

Nu de fysieke componenten compleet zijn, is de volgende stap het voorbereiden van het besturingssysteem van de Raspberry Pi. Download hiervoor de nieuwste versie van RAK uit de officiële repository. RAKPiOS, die specifiek is ontworpen voor LoRaWAN-gateways met RAK-hardware.

De RAKPiOS-image wordt naar de microSD-kaart geschreven met behulp van een flashtool zoals... Etcher Whale of iets dergelijksHet gebruikelijke proces omvat het selecteren van de gedownloade afbeelding, het kiezen van de doelkaart en het starten van de "Flash"-functie, waarna je wacht tot het proces is voltooid en de gegevens zijn geverifieerd.

Nadat het flitsen is voltooid, wordt de kaart uit de lezer gehaald en in de kaartlezer geplaatst. Raspberry Pi microSD-sleufVervolgens sluit u eenvoudig de voeding aan (en, indien gewenst, een Ethernet-netwerkkabel) zodat de Pi in RAKPiOS kan opstarten.

Eerste opstart, SSH-toegang en wachtwoordwijziging

Bij de eerste opstart maakt RAKPiOS meestal een Wi-Fi-toegangspunt met SSID van het type RAK_XXXXwaarbij XXXX overeenkomt met de laatste cijfers van het MAC-adres van de Raspberry Pi. Het initiële wachtwoord voor het toegangspunt is meestal "rakwireless". Door verbinding te maken met dit netwerk kunnen we draadloos toegang krijgen tot het apparaat.

Het standaard IP-adres van de Raspberry Pi in die modus is meestal 192.168.230.1Met dat IP-adres kunnen we een SSH-verbinding openen (bijvoorbeeld met PuTTY op Windows of vanuit de terminal op Linux/macOS) met de standaardgegevens, die meestal gebruikersnaam "rak" en wachtwoord "changeme" zijn.

Zodra we voor de eerste keer inloggen, vraagt ​​het systeem ons... Wijzig uw wachtwoord om veiligheidsredenen.Deze stap mag u niet overslaan: voer eerst uw huidige wachtwoord in en vervolgens twee keer uw nieuwe wachtwoord.

De internetverbinding instellen met rakpios-cli

Na authenticatie is de volgende stap het configureren van de internettoegang. RAKPiOS bevat een configuratieprogramma genaamd rakpios-cli waardoor de meeste netwerkopties en -diensten gecentraliseerd worden.

Typen rakpios-cli Er verschijnt een tekstmenu in de terminal, dat u met het toetsenbord kunt bedienen. Hoewel er in eerste instantie mogelijk een waarschuwing of een kleine foutmelding verschijnt, kunt u op "OK" blijven drukken totdat u de hoofdopties bereikt. Van daaruit hebt u toegang tot... Ga naar "Beheerde netwerken" en selecteer de wlan0-interface. om de wifi aan te passen.

De bedrijfsmodus wordt gespecificeerd in de wlan0-configuratie, normaal gesproken STA-modus (Wi-Fi-client)Vervolgens worden de beschikbare netwerken gescand of wordt de SSID handmatig ingevoerd, het wifi-wachtwoord geconfigureerd en de verbinding ingeschakeld. Zodra de wijzigingen zijn doorgevoerd, verbreekt de Raspberry Pi tijdelijk de verbinding met het toegangspunt en verkrijgt een IP-adres van de netwerkrouter.

Om toegang tot de apparatuur te blijven houden, gebruikt u nu de nieuw IP-adres toegewezen door de router naar de Raspberry Pi. Op die manier zijn we niet langer afhankelijk van de RAK AP en gedraagt ​​de gateway zich als een gewoon apparaat op het lokale netwerk.

De pakketdoorstuurder activeren en de EUI van de gateway verkrijgen.

Nu de internetverbinding tot stand is gebracht, is het tijd om de LoRaWAN-service zelf in te schakelen. Nogmaals, vanuit rakpios-cli Deze keer ga je naar het gedeelte 'Services implementeren' en selecteer je 'Packet Forwarder'.

Via het menu Packet Forwarder hebt u toegang tot deze optie. “Omgevingsvariabelen configureren”, waar gegevens zoals de regio (bijv. EU_868), de interface (SPI, die gebruikt wordt door de RAK5146-concentrator), het concentratormodel en, indien van toepassing, andere bandspecifieke parameters worden aangegeven.

Nadat je de wijzigingen hebt opgeslagen, ga je terug naar het vorige menu en kies je... “Start de dienst” Om de pakketdoorstuurder te starten. Op dat moment zal het systeem de EUI van de gateway weergeven. Dit is de unieke identificatiecode die we in de TTN-console nodig hebben om de gateway te registreren.

Het is de moeite waard om dit te kopiëren. EUI en sla deze op in een configuratiedocument.Vervolgens is de registratieprocedure bij TTN hetzelfde als voor een commerciële gateway: ga vanuit de console naar het gedeelte Gateways, klik op 'registreren', voer de EUI in, selecteer de regio (EU868) en voltooi de registratie.

Registratie van applicaties en eindapparaten in TTN

Zodra de gateway in TTN als 'Verbonden' wordt weergegeven, is de volgende stap om nuttige gegevens te bekijken: Registreer de applicaties en eindapparaten.De gateway zelf slaat geen nuttige informatie op; hij stuurt alleen verkeer door. Het zijn de applicaties die de gegevens van de sensoren of trackers verzamelen.

In TTN heb je via de console toegang tot het betreffende gedeelte. "Toepassingen" Er wordt een nieuwe applicatie aangemaakt, die een ID en, indien gewenst, een beschrijving krijgt. Deze applicatie fungeert als container voor alle eindapparaten (sensoren) die bij hetzelfde project horen.

Zodra de applicatie is aangemaakt, wordt de knop gebruikt om “Eindapparaat registreren” of “Eindapparaat registreren” Om elke sensor te registreren, kunt u bij TTN apparaten registreren door handmatig de parameters in te voeren of, in sommige gevallen, door gebruik te maken van sjablonen van de fabrikant.

Voor handmatige invoer worden waarden zoals DevEUI en AppKey met automatische generatieknoppen, terwijl de JoinEUI (gelijkwaardig aan AppEUI) Het kan een door de gebruiker gedefinieerde waarde zijn (mits deze overeenkomt met wat we op het apparaat configureren).

Zodra het formulier is ingevuld en de registratie is bevestigd, toont TTN de benodigde parameters voor het configureren van het eindapparaat in het tabblad "Activeringsinformatie": DevEUI, JoinEUI/AppEUI en AppKey. Dit zijn de gegevens die in het LoRaWAN-knooppunt (sensor, tracker, enz.) moeten worden ingevoerd met behulp van de configuratietool of de seriële interface.

Voorbeeld met Tabs TBHH100-868 sensoren en Dragino trackers

Temperatuur- en vochtigheidssensoren Tabs TBHH100-868 De Browan-apparaten zijn een typisch voorbeeld van een eenvoudig LoRaWAN-apparaat. Hun belangrijkste functie is het periodiek verzenden van temperatuur, relatieve luchtvochtigheid en, in sommige gevallen, de batterijstatus.

Dit soort sensoren wordt meestal geleverd met reeds geprogrammeerde LoRaWAN-sleutels: AppKey, AppEUI en DevEUIDe leverancier levert doorgaans een gegevensblad of label met deze waarden. Met TTN hoeft u alleen een applicatie aan te maken en de gegevens van dat gegevensblad voor elke sensor in te voeren.

De logica voor gegevensoverdracht van deze sensoren is doorgaans gebaseerd op drempelwaarden: Ze sturen periodiek informatie of wanneer er belangrijke wijzigingen zijn. (Bijvoorbeeld elke 60 minuten als er geen veranderingen zijn, of eerder als de temperatuur met ±2 °C of de luchtvochtigheid met ±5% varieert). Het is belangrijk om deze details te kennen om de berichtfrequentie in TTN correct te kunnen interpreteren.

In het geval van Dragino-trackersVoor apparaten die als GPS-trackers worden gebruikt, verloopt de registratie in TTN op een vergelijkbare manier: de apparaten worden in de TTN-applicatie aangemaakt met hun unieke sleutels en, indien gewenst, worden geavanceerde trackerparameters (verzendinterval, duur van het paniekalarm, enz.) aangepast met behulp van AT-commando's via de seriële poort.

Om deze trackers via USB te configureren, sluit u de kabel aan op de pc, opent u een seriële terminal (115200 baud) en verzendt u de volgende opdracht: AT-commando's zoals aangegeven in de handleiding.Een belangrijk detail is dat de commando's in één keer geplakt moeten worden, niet teken voor teken getypt, zodat het apparaat ze correct interpreteert.

Integratie van externe apparaten: voorbeeld van een Loko Air-unit

Een andere veelvoorkomende situatie is de integratie van specifieke apparaten, zoals een Loko Air type ventilatie- of klimaatregelingsunit, dat geconfigureerd wordt met behulp van een eigen desktoptool (bijvoorbeeld de Loko Configuration Tool).

In dit geval verloopt het typische proces als volgt: het uiteindelijke apparaat wordt aangemaakt in TTN, de waarden voor DevEUI, JoinEUI en AppKey worden gegenereerd (of overgenomen), en vervolgens Deze drie parameters worden ingevoerd in de configuratietool van de fabrikant.waardoor de LoRaWAN-optie op het apparaat wordt ingeschakeld.

Zodra de configuratie is verzonden, start het apparaat opnieuw op en probeert het verbinding te maken met het TTN-netwerk via OTAA (Over The Air Activation). Wanneer de gateway de verbindingspoging detecteert en het netwerk deze accepteert, zal de TTN-console het volgende weergeven: realtime berichten in de "Live data"-weergave van het apparaat, samen met de locatie op de kaart als het apparaat GPS-coördinaten verzendt.

Payloadformatters en datadecoders

Om de door de sensoren verzonden gegevens leesbaar te maken, biedt TTN de mogelijkheid om de volgende definities te definiëren: payload-formattersIn sommige gevallen kan een standaardformaat, zoals CayenneLPP, worden gebruikt, dat bepaalde soorten gegevens automatisch interpreteert.

Wanneer het apparaat een eigen formaat gebruikt, kan de ontwikkelaar een aangepaste decoder in JavaScript die de ruwe bytes ontvangt, deze omzet naar hexadecimaal en specifieke functies toepast om elk type data te interpreteren (luchtvochtigheid, temperatuur, barometer, GPS, accelerometer, gyroscoop, magnetometer, batterijspanning, enz.).

Het gebruikelijke patroon houdt in dat een "vlag" of kanaal-ID aan het begin van het frame wordt geanalyseerd en, afhankelijk van de waarde ervan, de juiste formule wordt toegepast op de volgende bytes. zet ze om in fysieke waardenTot slot retourneert het script een JSON-object met de geïnterpreteerde variabelen (bijvoorbeeld: temperature, humidity, battery, latitude, longitude…), die TTN als leesbare velden zal weergeven.

Deze "reeds verwerkte" informatie kan vervolgens worden hergebruikt bij integraties met externe platforms zoals Node-RED, MQTT, Datacake-achtige dashboards, MySQL-databases of cloudservices Net als ThingSpeak, maar zonder dat elke payload op elk systeem opnieuw gedecodeerd hoeft te worden.

Datavisualisatie en -analyse: van TTN tot Node-RED, Datacake en anderen.

Zodra de apparaten gegevens verzenden en TTN deze probleemloos ontvangt, begint het leuke gedeelte: de visualisatie en benutting van informatieTTN biedt al een basisconsole om het verkeer en de gegevens van elk apparaat te bekijken, maar de norm is om de gegevens te integreren met andere platforms.

Een veelgebruikte optie is DatacakeHiermee kunt u openbare of privé-dashboards creëren om eenvoudig waarden zoals temperatuur, luchtvochtigheid, GPS-positie of batterijstatus weer te geven. TTN configureert de bijbehorende integratie, zodat de gedecodeerde gegevens automatisch naar Datacake worden verzonden.

In meer geavanceerde omgevingen of wanneer u bedrijfslogica wilt automatiseren, is het heel gebruikelijk om gebruik te maken van Node-RED in combinatie met MQTTTTN publiceert applicatiegegevens via een MQTT-broker, en Node-RED gebruikt deze om ze te verwerken, op te slaan in databases zoals MySQL, waarschuwingen te activeren, acties uit te voeren op andere apparaten of naar externe systemen te verzenden.

Dit type integratie maakt het mogelijk om te bouwen complete end-to-end IoT-oplossingen Met relatief lage kosten: energiezuinige LoRaWAN-nodes, TTN-gateways en een flexibele backend gebaseerd op Node-RED, databases en dashboards.

Er bestaan ​​zelfs specifieke cursussen en trainingsprogramma's die de hele keten bestrijken: van gatewayconfiguratie en TTN-registratie, via MQTT en Node-RED, tot opslag en analyse op platforms zoals MySQL of ThingSpeak. Deze cursussen bieden videolessen en ondersteuning om specifieke implementatievragen te beantwoorden.

Al met al maakt deze complete workflow – geconfigureerde gateway, TTN als LoRaWAN-server, correct geregistreerde applicaties en apparaten, payloaddecoders en integratietools – het mogelijk voor LoRaWAN-projecten om van eenvoudige laboratoriumtests over te stappen naar grootschalige implementaties. robuuste en schaalbare oplossingen voor de praktijkGeschikt voor het jarenlang bewaken van activa, omgevingen, infrastructuren of industriële processen met minimaal onderhoud.

Vanuit een globaal perspectief bezien, lijkt de configuratie van een LoRaWAN-gateway en het bijbehorende ecosysteem misschien complex, maar het komt neer op een paar belangrijke pijlers: het garanderen van een Robuuste IP-connectiviteitHet kiezen van het juiste frequentieplan, het koppelen van de gateway aan een LoRaWAN-server zoals TTN, het registreren van applicaties en apparaten met hun inloggegevens, en het benutten van formatters, integraties en dashboards om ruwe data om te zetten in bruikbare en concrete informatie.