- LoRaWAN vyžaduje správne nakonfigurovanú bránu (frekvencia, IP sieť, server) a registráciu v TTN, aby uzly mohli komunikovať.
- Koncové zariadenia sa v aplikáciách TTN registrujú pomocou DevEUI, JoinEUI/AppEUI a AppKey (OTAA) alebo NWKSKEY/APPSKEY/DEVADDR (ABP).
- Na odosielanie údajov do TTN je možné použiť komerčné senzory (SenseCAP, Decentlab, Dragino, Tabs) alebo DIY uzly s knižnicou ESP32/Arduino a LMIC.
- TTN umožňuje integráciu s Node-RED a externými platformami na vizualizáciu a využitie údajov IoT zhromaždených sieťou LoRaWAN.
Ak ste sa dostali až sem, je to preto, že chcete vedieť ako. Pripojenie uzla LoRaWAN k sieti TTN typu end-to-endZahŕňa všetko: brány, uzly, senzory, knižnice, kľúče a konfiguráciu siete. Najlepšie na tom je, že nemusíte byť telekomunikačným expertom; s dobre štruktúrovaným sprievodcom a trochou trpezlivosti si môžete v okamihu nastaviť vlastnú funkčnú sieť LoRaWAN.
V nasledujúcich riadkoch uvidíte krok za krokom, ako Nastavte bránu, zaregistrujte ju v sieti The Things Network, zaregistrujte aplikácie a koncové zariadenia a naprogramujte uzly LoRaWAN Na základe dosiek typu ESP32 alebo Arduino, ako aj príkladov s komerčnými senzormi (SenseCAP, Decentlab, Dragino, Tabs Browan). Preberieme aj praktické detaily, ktoré sa nie vždy nachádzajú v manuáloch: bežné problémy s kľúčovaním, výber frekvencie, fyzické zapojenie pinov a triky na overenie, či všetko skutočne komunikuje s TTN.
Čo sú LoRa a LoRaWAN a prečo používať TTN?
LoRa a LoRaWAN sú dva súvisiace koncepty, ale nie sú to isté.LoRa je nízkofrekvenčná modulácia s dlhým dosahom a nízkym výkonom, ktorú vlastní spoločnosť Semtech. LoRaWAN je sieťový protokol, ktorý sa spolieha na LoRa pri riadení komunikácie koncových zariadení (uzlov) s bránami a sieťovým serverom.
V typickej sieti LoRaWAN máme dva hlavné komponenty: brány a uzlyBrány fungujú ako „mosty“ medzi svetom LoRa (rádiové pripojenie) a svetom IP (internetové pripojenie) a preposielajú pakety na server LoRaWAN. Uzly sú senzory alebo akčné členy, ktoré odosielajú a prijímajú informácie pomocou LoRa do týchto brán.
Na pripojenie všetkého tohto potrebujete LoRaWAN server. Môžete platiť za súkromnú službu (operátori ako Movistar, Vodafone alebo platformy ako Loriot, Actility, Kerlink) alebo sa vydajte komunitnou cestou pomocou siete The Things Network (TTN), čo je verejná, otvorená sieť spravovaná komunitou.
TTN má výhodu, že Rešpektuje riadenie údajov, je neutrálny a umožňuje vám prispievať bránami do siete.V mnohých mestách si ľudia inštalujú brány z vlastnej iniciatívy a ktokoľvek môže využívať toto krytie bez akýchkoľvek nákladov okrem hardvéru uzlov.
Frekvencie, kanály a obmedzenia siete LoRaWAN
Pred kúpou akéhokoľvek zariadenia je dôležité si ujasniť, že Frekvencia LoRa musí byť kompatibilná s vaším regiónomPráca v Európe nie je to isté ako práca v Spojených štátoch alebo Ázii; ak použijete nesprávny náramok, zariadenie môže byť nepoužiteľné alebo dokonca nelegálne.
V Európe sa používa hlavne: Pásmo 868 MHz (EU868)V Spojených štátoch je typické pásmo 915 MHz (US915). Čínske obchody ponúkajú širokú škálu modulov s frekvenciou 433 MHz, ktoré môžu byť lákavé kvôli svojej cene, ale nie vždy sú kompatibilné s LoRaWAN alebo s vašou krajinou.
Okrem frekvencie je LoRaWAN organizovaná do kanály, rozptylový faktor (SF) a frekvenčné plánySF definuje rýchlosť a dosah: vyšší SF znamená väčší dosah, ale aj dlhší čas vo vzduchu, čo spotrebuje viac energie a zaberá viac kanála.
V Európe, slávny „Pravidlo 1 %“Každé zariadenie môže obsadiť rádiový kanál iba malé percento času, zvyčajne okolo 1 %. To obmedzuje frekvenciu odosielania dát a je to jeden z dôvodov, prečo senzory LoRaWAN zvyčajne vysielajú každých pár minút, nie každých pár sekúnd.
Príprava a výber hardvéru pre bránu a uzly
Na vytvorenie praktickej siete budete potrebovať aspoň brána LoRaWAN a jeden alebo viac uzlov (senzorov)Môžeme kombinovať hardvér od rôznych výrobcov, pokiaľ rešpektujú štandard LoRaWAN a používajú rovnaké frekvenčné pásmo.
Jedným z najbežnejšie používaných modelov pre vnútorné brány je Dragino LPS8Integruje koncentrátor SX1308 a umožňuje až 10 paralelných kanálov. Dodáva sa s predkonfigurovanými rôznymi frekvenčnými plánmi v závislosti od krajiny a v Európe bude pracovať na frekvencii 868 MHz. Napája sa 5 V cez USB-C a k IP sieti sa pripája cez RJ-45 alebo Wi-Fi.
Ďalšími príkladmi brán, ktoré dobre zapadajú do TTN, sú 7289 RAK (na vonkajšie použitie, robustné a s možnosťou LTE/4G) alebo oficiálne brány TTN-GW-868 MHz, určené na pokrytie v mestách alebo projektoch Smart City. Je tiež možné zriadiť Jednobunková brána s doskou ESP32 a modulom SX1262 LoRa, ako je to urobené so súpravou Wio-SX1262 spolu s XIAO ESP32S3.
Ako uzly máte dve cesty: použite komerčne dostupné senzory, ktoré sú už nakonfigurované pre LoRaWAN (SenseCAP S210x, Tabs Browan TBHH100, Dragino TrackerD, Decentlab atď.) alebo si zostavte vlastné uzly pomocou vývojových dosiek, ako sú TTGO LoRa32 V2.0, ESP32 + RMF95, modul Arduino + LoRa atď.
Nakonfigurujte LoRaWAN bránu a pripojte ju k TTN
Prvým hlavným blokom projektu je Spustite bránu a v TTN sa zobrazí „Pripojené“.Hoci každý výrobca má svoj vlastný panel, koncepčné kroky sú veľmi podobné.
Napríklad s Dragino LPS8 môžete spravovať ho cez SSH alebo HTTPAk ho pripojíte pomocou kábla RJ-45, budete musieť zistiť IP adresu priradenú serverom DHCP (pomocou IP skenera alebo cez smerovač). Ak uprednostňujete počiatočné nastavenie cez Wi-Fi, LPS8 si vytvorí vlastnú sieť s SSID, napríklad „dragino-xxxxx“, a predvoleným heslom „dragino+dragino“. Prístupom na IP adresu 10.130.1.1 sa dostanete na webový panel, kde je počiatočné používateľské meno a heslo zvyčajne „admin/dragino“.
Po vstupe sa vám zobrazí menu s niekoľkými sekciami a môžete Niektoré možnosti sa zobrazia s červeným krížikom, čo znamená, že chýba konfigurácia.Prvá vec, ktorú musíte urobiť, je vybrať správny frekvenčný plán pre vašu oblasť na karte LoRa; v Európe EU868 (približne 868 MHz).
Potom klepnite na kartu LoRaWAN alebo sieťový serverTu definujete, ku ktorému LoRaWAN serveru sa bude brána pripájať. Pre TTN vyberiete ako poskytovateľa „TTN“ a zadáte adresu európskeho servera (napríklad eu1.cloud.thethings.network), pričom ponecháte UDP porty (zvyčajne 1700 pre nahrávanie aj sťahovanie). V tej istej sekcii uvidíte ID brány alebo EUI, ktoré budeme neskôr v TTN potrebovať.
V sekcii Sieť konfigurujete Ako sa brána pripája k internetu?LAN, WAN alebo WiFi WAN. Pre rozhranie WAN si môžete zvoliť statickú IP adresu alebo DHCP; vždy, keď je to možné, sa odporúča káblová statická IP adresa pre stabilnejšie pripojenie a jednoduchší prístup k správe. Rozhranie LAN sa zvyčajne používa pre internú sieť prístupových bodov brány; je najlepšie ho nemeniť bez úplného pochopenia toho, čo robíte, pretože by to mohlo byť vaše záchranné lano, ak sa niečo pokazí.
V sekcii WiFi budete môcť upravte prístupový bod generovaný samotnou bránou aj jej pripojenie k externej WiFi sietiZ bezpečnostných dôvodov sa odporúča zmeniť predvolené SSID a heslo prístupového bodu, ktoré je dodané z výroby.
V bránach RAK7289 je myšlienka podobná: vstúpite do webového panela, IP adresu (statickú alebo DHCP) nakonfigurujete v časti Sieť → Rozhranie WAN Potom v časti Sieť LoRa → Nastavenia siete → Preposielateľ paketov zadajte podrobnosti o serveri TTN a poznačte si EUI brány, aby ste ho neskôr zaregistrovali u TTN. Ak sa nachádzate za smerovačom, ktorý poskytuje DHCP, IP adresu brány môžete nájsť v tabuľke prenájmu (podľa názvu hostiteľa, napríklad „RAK7289“) alebo pomocou nástrojov ako nmap.
Registrácia brány v sieti The Things Network
Keď má brána prístup na internet, je čas... zaregistrovať ho/ju v TTNAk nemáte účet, najprv sa zaregistrujte na webovej stránke The Things Network a potom prejdite do konzoly v príslušnom regióne (napríklad https://eu1.cloud.thethings.network/).
V konzole vyberiete sekciu Brány a kliknite na „Zaregistrovať bránu“TTN vás požiada o ID brány (jedinečný názov vo vašom účte) a v závislosti od typu brány aj o identifikátor EUI brány. Pre brány Dragino LPS8, ktoré používajú klasický preposielateľ paketov, musíte vybrať možnosť „Používam starší preposielateľ paketov“.
Okrem toho uvediete, frekvenčný plán (EU868 pre Európu), zodpovedajúci región alebo router a voliteľne aj umiestnenie (súradnice, vnútorné/vonkajšie atď.). Na bránach, ako je napríklad jednobunková brána s XIAO ESP32S3 a Wio-SX1262, môže samotný firmvér pri spustení zobraziť ID brány cez sériový port; jednoducho ho skopírujte a použite ho v registračnom formulári.
Po vyplnení týchto informácií a registrácii brány TTN zobrazí formulár, v ktorom si môžete skontrolovať stav („Pripojené“ alebo „Odpojené“) a sekciu „Prevádzka“, kde môžete sledovať tok paketov v reálnom čase. Ak je všetko správne nakonfigurované na bráne aj na TTN, po jednej alebo dvoch minútach by ste mali vidieť zmenu na „Pripojené“ a začať vidieť prevádzku, keď uzly vysielajú.
To znamená, že Infraštruktúrna časť (brána + server) je už v prevádzke.Odtiaľto prichádza na rad konfigurácia aplikácií a koncových zariadení.
Vytvorenie aplikácie a registrácia uzlov v TTN
V TTN nie sú zariadenia registrované priamo v koreňovom adresári účtu, ale v rámci aplikácieAplikácia zoskupuje jeden alebo viac uzlov, ktoré odosielajú súvisiace údaje, napríklad všetky environmentálne senzory budovy alebo niekoľko GPS trackerov vzdelávacieho projektu.
V konzole TTN sa dostanete do sekcie Aplikácie a vytvorenie novej aplikáciePriradíte mu jedinečné ID, voliteľne popis a vyberiete príslušný región. V rámci tejto aplikácie zaregistrujete každý uzol LoRaWAN s jeho prihlasovacími údajmi (DevEUI, JoinEUI/AppEUI a AppKey alebo iné kľúče v závislosti od spôsobu aktivácie).
Pre komerčné senzory, ako napr. Hnedé záložky TBHH100-868 Snímače teploty a vlhkosti sú zvyčajne pripevnené na nálepku s DevEUI, AppEUI a AppKey. Zvyčajne používajú metódu OTAA (Over-The-Air Activation), ktorá generuje kľúčové relácie pri každom pripojení k sieti, vďaka čomu je bezpečnejšia ako ABP.
V prípade OTAA si v TTN zvolíte registráciu nového koncového zariadenia. Predstavujete JoinEUI (AppEUI), DevEUI a AppKeyÚdaje dvakrát skontrolujete a potvrdíte. Po uložení, ak je uzol správne nakonfigurovaný a nachádza sa v dosahu brány, uvidí sieťové majáky, vykoná procedúru pripojenia a v konzole sa začnú zobrazovať správy uplink s ich meraniami.
To isté platí aj pre senzory, ako napr. Hladina a teplota DecentlabVýrobca poskytuje ID, DevEUI, AppEUI a AppKey, ale vopred nevie, ktorý server budete používať. Ste zodpovední za registráciu týchto informácií na TTN (alebo inom serveri), aby bolo možné senzor zaregistrovať. Mnohé zariadenia Decentlab sú dodávané s predregistrovaným TTN, ak o to požiadate, čo proces ďalej zjednodušuje.
Konfigurácia komerčných LoRaWAN senzorov
Pozrime sa na konkrétne príklady ako Príprava a registrácia komerčných LoRaWAN senzorov ktorý potom bude komunikovať s TTN cez vašu bránu.
V rade SenseCAP S210x (napr. environmentálne senzory) je typický pracovný postup použitie aplikácia SenseCraft od výrobcuNajprv si stiahnete aplikáciu, zapnete senzor tlačidlom (podržíte ho stlačené niekoľko sekúnd, kým LED dióda nezačne blikať každú sekundu) a v aplikácii vyberiete možnosť „Skenovať“, čím sa načíta QR kód zariadenia.
V aplikácii je režim pre „Rozšírená konfigurácia“, kde si ako platformu vyberiete „The Things Network“Musíte vybrať rovnaký frekvenčný plán ako vaša brána (napríklad EU868) a overiť, či je režim pripojenia OTAA. Aplikácia zobrazí Device EUI, AppEUI (JoinEUI) a AppKey; je dobré si ich zapísať, pretože ich budete musieť zadať do TTN pri registrácii zariadenia.
V prípade Senzorové záložky Brown TBHH100-868Kľúče sú predkonfigurované z výroby. Senzor meria teplotu a vlhkosť, je napájaný 3,6V batériou a vysiela podľa týchto pravidiel: každých 60 minút, ak nedôjde k žiadnej zmene, alebo skôr, ak sa teplota zmení o ±2 °C alebo vlhkosť o ±5 %. Na registráciu jednoducho zadajte APPKey, APPEUI a DevEUI poskytnuté výrobcom do vášho LoRaWAN servera (napríklad TTN). Niekedy sa môže vyskytnúť problém s formátovaním alebo poradím bajtov (msb/lsb), preto je dôležité to skontrolovať, ak sa nepripojí na prvýkrát.
undefined Sledovače Dragino TrackerD Používajú sa ako GPS trackery s panikovým tlačidlom. Každá jednotka má vlastnú sadu kľúčov LoRaWAN. V TTN sú zvyčajne registrované v tej istej aplikácii (napr. „sledovanie kurzu“) a zariadenie sa v prípade potreby konfiguruje cez sériový port (USB) pomocou AT príkazov. Dokumentácia podrobne popisuje príkazy na úpravu prenosovej rýchlosti, správania alarmu atď. Dôležité: Mnohé firmvéry Dragino vyžadujú, aby sa AT príkazy vkladali do terminálu v plnom rozsahu, nie znak po znaku.
V senzoroch, ako je Decentlab na analýzu hladiny, tlaku alebo prostrediaFilozofia je podobná: DevEUI, AppEUI a AppKey sa používajú na pripojenie k TTN (alebo inej sieti). Decentlab zvyčajne nastavuje 10-minútový interval prenosu, pretože ide o overený kompromis medzi spotrebou dát a rozlíšením, hoci je možné ho upraviť na požiadanie alebo prostredníctvom konfigurácie. Používatelia si môžu prezerať dáta na vlastnej cloudovej platforme výrobcu alebo integrovať zariadenie do platforiem tretích strán (MyDevices, ResIoT, WMW atď.) pridaním príslušného dekodéra užitočného zaťaženia.
Vytvorte si vlastný uzol LoRaWAN s open-source hardvérom
Ak máte radi kutilstvo, najväčšia zábava je zvyčajne... Zostavte a naprogramujte si vlastný LoRaWAN uzolVeľmi obľúbenou kombináciou je použitie dosky založenej na ESP32 s integrovaným LoRa, ako napríklad TTGO LoRa32 V2.0 868 MHz, a pridanie jednoduchého senzora, napríklad teplotného senzora DS18B20.
Tento prístup vyžaduje štyri časti: riadiaca doska (ESP32, Arduino atď.), rádiový modul LoRa (napríklad RFM95 typ SX1276/78), senzor, ktorý chcete merať a voliteľne periférne zariadenia, ako napríklad OLED obrazovka na lokálne zobrazovanie údajov.
TTGO LoRa32 V2.0 je dodávaný s integrovaným LoRa transceiverom a v závislosti od verzie aj s malým OLED displejom. Je založený na ESP32, poskytuje WiFi a Bluetooth a v mnohých prípadoch je tiež ideálny na vytvorenie jednokanálovej mini brány po pripojení na internet. Avšak na tejto a podobných doskách, Niektoré signály z modulu LoRa (DIO1, DIO2) nie sú pripojené k mikrokontroléru a budeš si ich musieť zapojiť sám.
Napríklad v TTGO LoRa32 V2.0 sa bežne používa nasledujúce rozloženie pinov pre LoRa: SCK na GPIO5, MISO na GPIO19, MOSI na GPIO27, CS na GPIO18, RESET na GPIO14 a DIO0 na GPIO26Pre DIO1 a DIO2 sú zvyčajne fyzicky pripojené k GPIO33 a GPIO32, ktoré sú umiestnené priamo oproti sebe v opačnom rade, čo veľmi uľahčuje priame prepojenie.
Existujú tri typické spôsoby, ako vytvoriť tieto spoje: Prispájkujte vodiče priamo na piny (pre konečnú montáž), ak je doska na nepájivom povrchu, použite prepojovacie vodiče. alebo nasmerujte pripojenia na vlastnú dosku plošných spojov, na ktorú je zapojený TTGO. Možnosť s prepojkou je zvyčajne najpohodlnejšia na testovanie.
Softvér uzlov: knižnica LMIC, frekvenčné a TTN kľúče
Na programovanie uzla LoRaWAN na Arduine/ESP32 sa často používa nasledovné: Kníhkupectvo MCCI LoRaWAN LMIC, ktorý implementuje LoRaWAN stack a spravuje všetko, čo súvisí s kanálmi, pripojeniami, opakovanými pokusmi, oknami príjmu atď.
Najprv nainštalujete knižnicu z Správca knižníc Arduino IDE Vyhľadajte „LMIC“ a vyberte „MCCI LoRaWAN LMIC library“. Po inštalácii je tu dôležitý detail: predvolene je nakonfigurovaná pre US915 (Spojené štáty), takže ak ste v Európe, musíte ju zmeniť na EU868.
Na to vyhľadáte súbor lmic_project_config.h v priečinku knižnice (niečo ako /Arduino/libraries/MCCI_LoRaWAN_LMIC_library/project_config/) a upravte definície. Zakomentujete CFG_us915 a povolíte CFG_eu868, pričom povolíte aj správny typ rádia (napríklad CFG_sx1276_radio pre moduly SX1276/78). Ide o jednorazovú zmenu, ktorá sa vzťahuje na všetky vaše projekty LMIC.
Potom otvoríte jeden z priložených príkladov, napríklad ttn-abpktorý pravidelne odosiela ako užitočné zaťaženie správu „Ahoj, svet!“. Tento príklad slúži ako základ pre jeho prispôsobenie vašej nástenke a vašim povereniam TTN.
V kóde uvidíte štruktúru lmic_pinmap, kde sú špecifikované piny NSS (CS), RST a DIO.Predvolene je zvyčajne namapovaná pre Feather M0 LoRa, takže ak používate TTGO LoRa32 V2.0, budete musieť túto štruktúru zmeniť na .nss = 18, .rst = 14 a .dio = {26, 33, 32} (za predpokladu, že ste prepojili DIO1 s GPIO33 a DIO2 s GPIO32). Ak je váš hardvér iný, budete si musieť skontrolovať jeho dokumentáciu alebo nájsť konkrétny príklad.
Keď je rozloženie pinov správne, hrajte Nakonfigurujte kľúče, ktoré identifikujú váš uzol v TTNV príklade ttn-abp sa premenné NWKSKEY, APPSKEY a DEVADDR zobrazujú so slovom FILLMEIN, aby ste ich mohli vyplniť vlastnými hodnotami.
Tieto informácie získate z konzoly TTN pri vytváraní zariadenia s aktiváciou ABP. TTN vám ponúka Kľúč sieťovej relácie (NWKSKEY), kľúč relácie aplikácie (APPSKEY) a adresa zariadenia (DEVADDR)V rozhraní sú kľúče z bezpečnostných dôvodov skryté, ale môžete ich zobraziť a čo je najužitočnejšie, môžete hodnotu skopírovať priamo vo formáte poľa jazyka C (pomocou tlačidla „<>“) so správnym poradím bajtov (msb). Kliknutím na ikonu kopírovania sa pole skopíruje do schránky a vy ho môžete jednoducho vložiť do kódu na miesto, kde sa nachádza každý FILLMEIN.
Pre NWKSKEY a APPSKEY budete používať formát bajtového poľa, ktorý poskytuje TTNPre DEVADDR nastavíte hexadecimálnu hodnotu ako jedno celé číslo typu u4_t, napríklad `static const u4_t DEVADDR = 0x26011111;`. To umožní vášmu uzlu overiť a smerovať svoje pakety do vašej aplikácie TTN.
Integrácia senzorov do kódu uzla
Keď kostra LoRaWAN funguje, je čas... Nahraďte typické „Ahoj svet!“ skutočnými údajmi zo senzorovV príklade TTGO LoRa32 a DS18B20 použijete zbernicu OneWire a knižnicu DallasTemperature.
Na začiatku náčrtu zahrniete hlavičky a definujete pin zbernice: #zahrnúť , #zahrnúť a #definovať ONE_WIRE_BUS Xkde X je GPIO, ku ktorému ste pripojili senzor. Vytvoríte objekt OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS) a senzor DallasTemperature(&oneWire). Ak nemáte nainštalovanú knižnicu DS18B20, pridajte ju zo správcu knižníc.
Vo funkcii setup() inicializujete senzor pomocou sensor.begin() a ak chcete, môžete nastaviť rozlíšenie (napríklad sensor.setResolution(11))Odvtedy je senzor pripravený odčítať teplotu kedykoľvek ho potrebujete.
Kľúčovou funkciou v LMIC na odosielanie údajov je `do_send(osjob_t* j)`. Vo vnútri uvidíte kontrolu prebiehajúceho prenosu (`OP_TXRXPEND`). Ak žiadny neprebieha, zavoláte `sensor.requestTemperatures()`, získate hodnotu pomocou `sensor.getTempCByIndex(0)` a uložíte ju do poľa `mydata`. Napríklad, môžete použiť `mydata[0] = (uint8_t)sensor.getTempCByIndex(0);` na odoslanie iba celočíselnej časti.
Potom zavoláš LMIC_setTxData2(1, mojedata, veľkosť(mojedata), 0)kde prvý parameter je port LoRaWAN (v tomto prípade 1), druhý je vyrovnávacia pamäť, tretí je veľkosť a posledný označuje, či je správa potvrdená (1) alebo nepotvrdená (0). Knižnica spracováva plánovanie prenosu v ďalšom dostupnom slote.
Existuje veľa možných vylepšení: Rozšírte užitočné zaťaženie o desatinnú časť, pridajte ďalšie senzory a zabaľte údaje do efektívneho binárneho formátu.atď. Ale aj v tejto jednoduchej verzii už máte uzol, ktorý periodicky odosiela skutočné merania do TTN, viditeľné na konzole a pripravené na integráciu s inými systémami.
Aktivácia OTAA, zabezpečenie a praktické skúsenosti
Doteraz sme hovorili prevažne o ABP ako príkladoch kódu, ale v produkcii Dôrazne sa odporúča používať OTAA (Over-The-Air Activation)OTAA je metóda, ktorú používajú napríklad senzory Decentlab a mnohé senzory SenseCAP, pretože posilňuje bezpečnosť.
S OTAA, reláciou LoRaWAN Vyjednáva „vo vzduchu“ vždy, keď sa zariadenie pripojí k sieti.Keď sa uzol vypne, reštartuje alebo stratí pripojenie, pri ďalšom pripojení sa vygenerujú nové kľúče relácie, čo sťažuje niekomu klonovanie zariadenia jednoduchým kopírovaním statických kľúčov.
V konzole TTN pri výbere OTAA pre zariadenie budete mať namiesto statických NWKSKEY a APPSKEY DevEUI, JoinEUI/AppEUI a AppKeyKľúče relácie sa zakaždým zostavujú z týchto hodnôt a výmeny so serverom a odvodené kľúče uvidíte iba počas trvania relácie.
V praxi používatelia, ktorí začínajú s LoRaWAN od nuly, zistili, že S bránou registrovanou v TTN a správne nakonfigurovaným senzorom OTAA môže byť proces registrácie veľmi jednoduchý.Vytvorte si účet na TTN, aktivujte bránu, zaregistrujte senzor pomocou kľúčov poskytnutých výrobcom a o pár minút si pozrite údaje na webovej platforme (buď na vlastnej platforme Decentlab, SenseCAP alebo na dashboardoch tretích strán).
Faktory ako napr Umiestnenie skrinky senzora LoRa (najlepšie vo vertikálnej polohe, ktorá zvýhodňuje vyžarovací diagram vnútornej antény)Rádiové prostredie a výška brány výrazne ovplyvňujú skutočné pokrytie, ale tok konfigurácie je po pochopení pomerne mechanický.
Od TTN k vašim aplikáciám: integrácie a vizualizácia
Keďže uzly teraz nahrávajú dáta do TTN, ďalším krokom je Preneste tieto informácie do vlastných aplikácií, dashboardov alebo automatizovaných pracovných postupovTTN poskytuje integrácie a veľmi výkonné API na tento účel.
Veľmi rozšíreným prístupom je použitie Node-RED na príjem údajov z TTN a ich spracovanie podľa vašich predstávNakonfigurujete MQTT alebo HTTP pripojenie s vašimi prihlasovacími údajmi aplikácie TTN, dekódujete užitočné zaťaženie (podľa formátu vašich senzorov) a odtiaľ môžete robiť prakticky všetko: ukladať do databáz, zobrazovať grafy, spúšťať upozornenia atď.
Ďalšou možnosťou je použiť platformy tretích strán, ktoré sa už integrujú s TTNako napríklad Datacake, MyDevices, ResIoT, WMW a ďalšie. Mnohé z nich už majú špecifické šablóny pre zariadenia, ako sú senzory Decentlab alebo niektoré modely Dragino, takže stačí vybrať typ zariadenia, prepojiť ho s aplikáciou TTN a začať zobrazovať údaje na „ľudsky prívetivých“ dashboardoch.
Napríklad vo vzdelávacích projektoch sa TTN používa v spojení s Brány RAK7289 a sledovače Dragino TrackerD na lokalizáciu osôb alebo vozidiel. Pracovný postup je nasledovný: registrovaná brána, sledovacie zariadenia registrované v TTN, údaje zobrazené na konzole a následne zobrazené v reálnom čase na verejnom dashboarde Datacake s mapami a grafmi polohy, úrovne nabitia batérie atď.
Dôležité je pochopiť, že TTN funguje ako sieťová vrstva LoRaWAN a dátový routerVy si určujete aplikačnú a vizualizačnú vrstvu: od skriptu v jazyku Python, ktorý využíva API, až po dátovú platformu pre priemyselné IoT.
Stručne povedané, pripojenie uzla LoRaWAN k TTN zahŕňa niekoľko krokov (správna frekvencia, správne nakonfigurovaná brána, registrácia TTN, kľúče uzlov, aktivácia OTAA alebo ABP, softvér zariadenia a v prípade potreby následné integrácie), ale každá časť je zvládnuteľná aj bez predchádzajúcich skúseností, ak sa dodržiavajú správne pokyny. Po dokončení počiatočného nastavenia sa nasadenie ďalších uzlov alebo brán stáva vysoko opakovateľným a škálovateľným procesom, ideálnym pre rozsiahle projekty senzorov, iniciatívy Smart City alebo jednoducho pre učenie sa a experimentovanie s IoT s dlhým dosahom.
obsah
- Čo sú LoRa a LoRaWAN a prečo používať TTN?
- Frekvencie, kanály a obmedzenia siete LoRaWAN
- Príprava a výber hardvéru pre bránu a uzly
- Nakonfigurujte LoRaWAN bránu a pripojte ju k TTN
- Registrácia brány v sieti The Things Network
- Vytvorenie aplikácie a registrácia uzlov v TTN
- Konfigurácia komerčných LoRaWAN senzorov
- Vytvorte si vlastný uzol LoRaWAN s open-source hardvérom
- Softvér uzlov: knižnica LMIC, frekvenčné a TTN kľúče
- Integrácia senzorov do kódu uzla
- Aktivácia OTAA, zabezpečenie a praktické skúsenosti
- Od TTN k vašim aplikáciám: integrácie a vizualizácia