Paano ikonekta ang isang LoRaWAN node sa TTN nang paunti-unti

Informatec Digital » Kayamanan » Paano ikonekta ang isang LoRaWAN node sa TTN nang paunti-unti

Kung nakarating ka na rito, ito ay dahil gusto mong malaman kung paano ikonekta ang isang LoRaWAN node sa TTN mula simula hanggang katapusan , nang walang iniiwan: mga gateway, node, sensor, library, key, at configuration ng network. Ang magandang balita ay hindi mo kailangang maging eksperto sa telekomunikasyon; sa pamamagitan ng isang mahusay na istrukturang gabay at kaunting pasensya, maaari mong i-set up ang iyong sariling gumaganang LoRaWAN network nang mabilis.

Sa mga sumusunod na linya, makikita mo, sunud-sunod, kung paano mag-set up ng gateway, irehistro ito sa The Things Network, magdagdag ng mga application at end device, at mag-program ng mga LoRaWAN node batay sa ESP32 o Arduino board, pati na rin ang mga halimbawa gamit ang mga komersyal na sensor (SenseCAP, Decentlab, Dragino, Tabs Browan). Tatalakayin din natin ang mga praktikal na detalye na hindi laging matatagpuan sa mga manwal: mga karaniwang problema sa key, pagpili ng frequency, mga koneksyon ng pisikal na pin, at mga trick upang mapatunayan na ang lahat ay talagang nakikipag-ugnayan sa TTN.

Ano ang LoRa at LoRaWAN, at bakit kailangan gamitin ang TTN?

Ang LoRa at LoRaWAN ay dalawang magkaugnay na konsepto, ngunit hindi sila pareho . Ang LoRa ay isang long-range, low-power radio frequency modulation na pagmamay-ari ng Semtech. Ang LoRaWAN ay ang network protocol na umaasa sa LoRa upang pamahalaan kung paano nakikipag-ugnayan ang mga end device (node) sa mga gateway at network server.

Sa isang tipikal na LoRaWAN network, mayroong dalawang pangunahing bahagi: mga gateway at mga node . Ang mga gateway ay nagsisilbing "mga tulay" sa pagitan ng mundo ng LoRa (radyo) at ng mundo ng IP (internet), na nagpapasa ng mga packet sa LoRaWAN server. Ang mga node ay ang mga sensor o actuator na nagpapadala at tumatanggap ng impormasyon gamit ang LoRa papunta at mula sa mga gateway na ito.

Para maikonekta ang lahat ng ito, kailangan mo ng LoRaWAN server. Maaari kang magbayad para sa isang pribadong serbisyo (mga operator tulad ng Movistar, Vodafone, o mga platform tulad ng Loriot, Actility, Kerlink) o pumunta sa ruta ng komunidad gamit ang The Things Network (TTN), na isang pampubliko at bukas na network na pinapanatili ng komunidad.

Ang TTN ay may bentahe sa paggalang sa pamamahala ng datos, pagiging neutral, at pagpapahintulot sa iyong mag-ambag ng mga gateway sa network . Sa maraming lungsod, ang mga tao ay nag-i-install ng mga gateway sa kanilang sariling inisyatiba, at sinuman ay maaaring makinabang mula sa saklaw na ito nang walang gastos maliban sa hardware ng mga node.

Mga Dalas, Channel, at Limitasyon ng LoRaWAN

Bago bumili ng anumang device, mahalagang tiyakin na ang LoRa frequency ay tugma sa iyong rehiyon . Ang pagtatrabaho sa Europa ay hindi katulad ng pagtatrabaho sa Estados Unidos o Asya; kung pipiliin mo ang maling banda, ang device ay maaaring walang silbi o ilegal pa nga.

Sa Europa, ang 868 MHz band (EU868) ang pangunahing ginagamit . Sa Estados Unidos, ang karaniwang band ay 915 MHz (US915). Nag-aalok ang mga nagtitingi sa Tsina ng iba't ibang uri ng 433 MHz module, na maaaring nakakaakit dahil sa kanilang presyo, ngunit hindi ang mga ito palaging tugma sa LoRaWAN o sa operating system ng iyong bansa.

Bukod sa frequency, ang LoRaWAN ay nakaayos sa mga channel, spreading factor (SF), at frequency plan . Tinutukoy ng SF ang bilis at saklaw: ang mas mataas na SF ay nangangahulugan ng mas malawak na saklaw ngunit mas matagal din sa ere, na kumukunsumo ng mas maraming kuryente at sumasakop sa mas maraming espasyo sa channel.

Sa Europa, ang kilalang "1% rule" ay nalalapat : ang bawat device ay maaari lamang sumakop sa channel ng radyo sa isang maliit na porsyento ng oras, karaniwang nasa humigit-kumulang 1%. Nililimitahan nito kung gaano kadalas ka maaaring magpadala ng data, at isa sa mga dahilan kung bakit ang mga sensor ng LoRaWAN ay karaniwang nagpapadala bawat ilang minuto, hindi bawat ilang segundo.

Paghahanda at pagpili ng hardware para sa gateway at nodes

Para makapag-set up ng praktikal na network, kakailanganin mo ng kahit isang LoRaWAN gateway at isa o higit pang node (sensor) . Maaari mong pagsamahin ang hardware mula sa iba't ibang tagagawa, basta't sumusunod sila sa pamantayan ng LoRaWAN at gumagana sa parehong frequency band.

Isang sikat na modelo ng indoor gateway ang Dragino LPS8 , na may integrasyon ng SX1308 concentrator at sumusuporta ng hanggang 10 parallel channels. Ito ay may pre-configure na iba't ibang frequency plan depende sa bansa, at sa Europa, ito ay gumagana sa 868 MHz. Ito ay pinapagana ng 5V sa pamamagitan ng USB-C at kumokonekta sa IP network sa pamamagitan ng RJ-45 o Wi-Fi.

Ang iba pang mga halimbawa ng mga gateway na mahusay na gumagana sa TTN ay kinabibilangan ng RAK7289 (panlabas, matibay, at may opsyong LTE/4G) o ang opisyal na TTN-GW-868 MHz gateway, na idinisenyo para sa pag-deploy ng saklaw sa mga lungsod o mga proyekto ng Smart City. Posible ring bumuo ng isang single-cell gateway na may ESP32 board at isang SX1262 LoRa module , tulad ng ginagawa sa Wio-SX1262 kit at isang Xiaomi ESP32S3.

Bilang mga node, mayroon kang dalawang pagpipilian: gumamit ng mga komersyal na sensor na handa na para sa LoRaWAN (SenseCAP S210x, Tabs Browan TBHH100, Dragino TrackerD, Decentlab, atbp.) o bumuo ng sarili mong mga node gamit ang mga development board tulad ng TTGO LoRa32 V2.0, ESP32 + RMF95, Arduino + LoRa module, atbp.

I-configure ang isang LoRaWAN gateway at ikonekta ito sa TTN

Ang unang mahalagang hakbang sa proyekto ay ang pag-set up at pagpapatakbo ng gateway at ang paglabas ng "Connected" sa TTN . Bagama't may kanya-kanyang dashboard ang bawat tagagawa, halos magkapareho ang mga konseptwal na hakbang.

Halimbawa, gamit ang isang Dragino LPS8, maaari mo itong pamahalaan sa pamamagitan ng SSH o HTTP . Kung ikokonekta mo ito sa pamamagitan ng RJ-45 cable, kakailanganin mong malaman ang IP address na itinalaga ng DHCP server (gamit ang isang IP scanner o sa pamamagitan ng iyong router). Kung mas gusto mo ang unang pag-setup sa pamamagitan ng Wi-Fi, ang LPS8 ay lumilikha ng sarili nitong network na may SSID tulad ng "dragino-xxxxx" at isang default na password tulad ng "dragino+dragino". Ang pag-access sa IP address na 10.130.1.1 ay magdadala sa iyo sa web panel, kung saan ang unang username at password ay karaniwang "admin/dragino".

Pagpasok mo, makakakita ka ng menu na may ilang seksyon, at ang ilang opsyon ay maaaring may pulang krus na nagpapahiwatig na may kulang na configuration . Ang unang hakbang ay ang pagpili ng tamang frequency plan para sa iyong lugar sa LoRa tab; sa Europe, ito ay EU868 (humigit-kumulang 868 MHz).

Susunod, i-tap ang tab na LoRaWAN o Network Server . Doon mo tutukuyin kung saang LoRaWAN server kokonekta ang gateway. Para sa TTN, piliin ang "TTN" bilang provider at ilagay ang address ng European server (halimbawa, eu1.cloud.thethings.network), na pinapanatili ang mga UDP port (karaniwan ay 1700 para sa parehong pag-upload at pag-download). Sa parehong seksyong iyon, makikita mo ang Gateway ID o EUI, na kakailanganin natin mamaya sa TTN.

Sa seksyong Network, iko-configure mo kung paano kumokonekta ang gateway sa internet : LAN, WAN, o Wi-Fi WAN. Para sa WAN interface, maaari kang pumili ng static IP address o DHCP; hangga't maaari, inirerekomenda ang isang static IP address sa pamamagitan ng wired connection para sa mas matatag na koneksyon at mas madaling pamamahala ng access. Ang seksyong LAN ay karaniwang ginagamit para sa internal access point network ng gateway; mas mainam na huwag baguhin ang setting na ito nang hindi lubos na nauunawaan ang iyong ginagawa, dahil maaaring makatulong ito kung may magkamali.

Sa seksyong WiFi, maaari mong ayusin ang parehong access point na nabuo mismo ng gateway at ang koneksyon nito sa isang panlabas na WiFi network . Para sa seguridad, inirerekomenda na baguhin ang default na SSID at password ng access point na nagmula sa pabrika.

Sa mga RAK7289 gateway, ang proseso ay magkatulad: i-access ang web panel, i-configure ang IP address (static o DHCP) sa pamamagitan ng Network → WAN Interface , at pagkatapos, sa LoRa Network → Network Settings → Packet Forwarder, ilagay ang mga detalye ng TTN server at itala ang Gateway EUI para irehistro ito sa TTN sa ibang pagkakataon. Kung nasa likod ka ng isang router na nagbibigay ng DHCP, mahahanap mo ang IP address ng gateway sa pamamagitan ng pagtingin sa lease table (ayon sa hostname, halimbawa, "RAK7289") o paggamit ng mga tool tulad ng nmap.

Pagpaparehistro sa Gateway sa The Things Network

Kapag mayroon nang internet access ang gateway, kailangan mo itong irehistro sa TTN . Kung wala ka pang account, magparehistro muna sa website ng The Things Network at pagkatapos ay i-access ang Console sa kaukulang rehiyon (halimbawa, https://eu1.cloud.thethings.network/).

Sa loob ng console, piliin ang seksyong Gateways at i-click ang “Register gateway” . Hihingi ang TTN ng Gateway ID (isang natatanging pangalan sa loob ng iyong account) at, depende sa uri ng gateway, ang Gateway EUI. Para sa mga Dragino LPS8 gateway na gumagamit ng classic packet forwarder, dapat mong piliin ang opsyong “Gumagamit ako ng legacy packet forwarder”.

Bukod pa rito, tutukuyin mo ang frequency plan (EU868 para sa Europe) , ang katumbas na rehiyon o router, at opsyonal, ang lokasyon (mga coordinate, indoor/outdoor, atbp.). Sa mga gateway tulad ng single-cell na may XIAO ESP32S3 at Wio-SX1262, maaaring ipakita mismo ng firmware ang Gateway ID sa pamamagitan ng serial port sa pagsisimula; kopyahin lamang ito at gamitin sa registration form.

Matapos makumpleto ang impormasyong ito at mairehistro ang gateway, magpapakita ang TTN ng status checker (“Connected” o “Disconnected”) at isang seksyong “Traffic” kung saan makikita mo ang daloy ng packet nang real time. Kung tama ang pagkakakonfigura ng lahat sa parehong gateway at TTN, dapat mong makita itong magbago sa “Connected” sa loob ng isa o dalawang minuto at magsisimulang makakita ng trapiko kapag nagpapadala na ang mga node.

Nangangahulugan ito na gumagana na ang imprastraktura (gateway + server) . Mula rito, papasok na ang pag-configure ng mga aplikasyon at mga end device.

Paglikha ng aplikasyon at pagpaparehistro ng node sa TTN

Sa TTN, ang mga device ay hindi direktang nakarehistro sa ugat ng account, kundi sa loob ng mga application . Pinagsasama-sama ng isang application ang isa o higit pang mga node na nagpapadala ng mga kaugnay na data, halimbawa, lahat ng environmental sensor sa isang gusali, o ilang GPS tracker sa isang proyektong pang-edukasyon.

Sa TTN console, pumunta sa seksyong Mga Aplikasyon at lumikha ng bagong aplikasyon . Bigyan ito ng natatanging ID, o maaari ring isang paglalarawan, at piliin ang naaangkop na rehiyon. Sa loob ng aplikasyong iyon, irerehistro mo ang bawat LoRaWAN node kasama ang mga kredensyal nito (DevEUI, JoinEUI/AppEUI, at AppKey o iba pang mga key depende sa paraan ng pag-activate).

Para sa mga komersyal na sensor tulad ng mga sensor ng temperatura at halumigmig na Browan TBHH100-868 , karaniwang nakakabit ang isang label na may DevEUI, AppEUI, at AppKey. Karaniwan nilang ginagamit ang pamamaraang OTAA (Over-The-Air Activation), na bumubuo ng mga pangunahing sesyon sa bawat pagsali sa network, na ginagawa itong mas ligtas kaysa sa ABP.

Sa OTAA, sa TTN, pipiliin mong magparehistro ng bagong end device, ilagay ang JoinEUI (AppEUI), DevEUI, at AppKey , beripikahin ang data, at kumpirmahin. Kapag na-save na, kung ang node ay tama ang pagkakakonfigura at nasa loob ng saklaw ng isang gateway, makikita nito ang mga network beacon, isasagawa ang proseso ng pagsali, at magsisimula kang makakita ng mga mensahe ng uplink kasama ang kanilang mga sukat sa console.

Ganito rin ang nangyayari sa mga sensor tulad ng mga sensor ng antas at temperatura ng Decentlab : ang tagagawa ang nagbibigay ng ID, DevEUI, AppEUI, at AppKey, ngunit hindi alam nang maaga kung aling server ang gagamitin mo. Ikaw ang responsable sa pagrehistro ng impormasyong ito sa TTN (o ibang server) upang mairehistro ang sensor. Maraming mga device ng Decentlab ang naka-pre-register sa TTN kung hihilingin mo ito, na lalong nagpapadali sa proseso.

Pag-configure ng mga komersyal na sensor ng LoRaWAN

Tingnan natin ang ilang konkretong halimbawa kung paano ihanda at irehistro ang mga komersyal na LoRaWAN sensor na makikipag-ugnayan sa TTN sa pamamagitan ng iyong gateway.

Sa hanay ng SenseCAP S210x (halimbawa, mga environmental sensor), ang karaniwang daloy ng trabaho ay ang paggamit ng SenseCraft app ng gumawa . Una, i-download mo ang app, i-on ang sensor gamit ang isang button (sa pamamagitan ng pagpindot dito nang ilang segundo hanggang sa kumikislap ang LED bawat segundo), at pagkatapos sa app, pipiliin mo ang "Scan" para basahin ang QR code ng device.

Sa loob ng app, mayroong "Advanced Configuration" mode kung saan pipiliin mo ang "The Things Network" bilang platform . Dapat mong piliin ang parehong frequency plan gaya ng iyong gateway (halimbawa, EU868) at beripikahin na ang joining mode ay OTAA. Ipapakita ng application ang Device EUI, AppEUI (JoinEUI), at AppKey; mainam na itala ang mga ito dahil kakailanganin mong ilagay ang mga ito sa TTN kapag nirerehistro ang device.

Sa kaso ng Tabs Browan TBHH100-868 sensor , ang mga key ay paunang na-configure mula sa pabrika. Sinusukat ng sensor ang temperatura at humidity, pinapagana ng 3,6V na baterya, at nagpapadala ng data ayon sa mga patakarang ito: bawat 60 minuto kung walang pagbabago, o mas maaga kung ang temperatura ay magbabago ng ±2°C o ang humidity ng ±5%. Para irehistro ito, ilagay lamang ang APPKey, APPEUI, at DevEUI na ibinigay ng tagagawa sa iyong LoRaWAN server (halimbawa, ang TTN). Minsan maaaring may problema sa format o byte order (msb/lsb), kaya mahalagang suriin ito kung hindi ito kumonekta sa unang pagkakataon.

Ang mga Dragino TrackerD device ay ginagamit bilang mga GPS tracker na may panic button. Ang bawat unit ay may kanya-kanyang set ng LoRaWAN keys. Sa TTN, ang mga ito ay karaniwang nakarehistro sa iisang application (hal., "course-tracking"), at ang device ay kino-configure, kung kinakailangan, sa pamamagitan ng serial port (USB) gamit ang mga AT command. Dinedetalye ng dokumentasyon ang mga command para sa pagsasaayos ng transmission rate, pag-uugali ng alarma, atbp. Mahalaga: Maraming Dragino firmware ang humihiling na ang mga AT command ay i-paste nang buo sa terminal, hindi i-type nang karakter por karakter.

Sa mga sensor tulad ng mga sensor ng level, pressure, o environmental ng Decentlab , magkatulad ang pilosopiya: Ang DevEUI, AppEUI, at AppKey ay ginagamit upang ikonekta ang mga ito sa TTN (o ibang network). Karaniwang nagtatakda ang Decentlab ng agwat ng transmisyon na 10 minuto dahil ito ay isang napatunayang kompromiso sa pagitan ng pagkonsumo ng data at resolution, bagama't maaari itong baguhin kapag hiniling o sa pamamagitan ng configuration. Maaaring tingnan ng mga user ang data sa sariling cloud platform ng gumawa o i-integrate ang device sa mga third-party platform (MyDevices, ResIoT, WMW, atbp.) sa pamamagitan ng pagdaragdag ng naaangkop na payload decoder.

Bumuo ng sarili mong LoRaWAN node gamit ang open-source hardware

Kung mahilig ka sa pag-tinker, ang pinakamasaya ay kadalasang ang pagbuo at pagprograma ng sarili mong LoRaWAN node . Isang napakasikat na kombinasyon ay ang paggamit ng ESP32-based board na may integrated LoRa, tulad ng TTGO LoRa32 V2.0 868 MHz, at pagdaragdag ng simpleng sensor, halimbawa, isang DS18B20 temperature sensor.

Ang pamamaraang ito ay nangangailangan ng apat na piraso: ang control board (ESP32, Arduino, atbp.), ang LoRa radio module (halimbawa, isang RFM95 type SX1276/78), ang sensor na gusto mong sukatin , at opsyonal, mga peripheral tulad ng isang OLED display upang lokal na maipakita ang data.

Ang TTGO LoRa32 V2.0 ay may kasamang integrated LoRa transceiver at, depende sa bersyon, isang maliit na OLED display. Batay sa ESP32, nagbibigay ito ng WiFi at Bluetooth, at sa maraming pagkakataon, perpekto rin ito para sa pagbuo ng single-channel mini gateway kapag nakakonekta sa internet. Gayunpaman, sa board na ito at sa mga katulad nito, ang ilang signal mula sa LoRa module (DIO1, DIO2) ay hindi pa naka-wire sa microcontroller , at kakailanganin mong i-wire ang mga ito nang mag-isa.

Halimbawa, ang TTGO LoRa32 V2.0 ay karaniwang gumagamit ng sumusunod na pinout para sa LoRa: SCK sa GPIO5, MISO sa GPIO19, MOSI sa GPIO27, CS sa GPIO18, RESET sa GPIO14, at DIO0 sa GPIO26 . Ang DIO1 at DIO2 ay karaniwang pisikal na konektado sa GPIO33 at GPIO32, ayon sa pagkakabanggit, na matatagpuan nang direkta sa magkatapat na hanay sa kabilang hanay, kaya napakadaling gumamit ng direktang jumper.

May tatlong karaniwang paraan para gawin ang mga koneksyong ito: direktang paghihinang ng mga kable sa mga pin (para sa huling pag-assemble), paggamit ng mga jumper wire kung ang board ay nasa isang breadboard , o pagruruta ng mga koneksyon papunta sa isang nakalaang PCB kung saan nakasaksak ang TTGO. Ang opsyon na jumper ay karaniwang pinaka-maginhawa para sa pagsubok.

Software ng node: LMIC library, frequency at TTN keys

Para magprograma ng LoRaWAN node sa Arduino/ESP32, malawakang ginagamit ang MCCI LoRaWAN LMIC library , na siyang nagpapatupad ng LoRaWAN stack at namamahala sa lahat ng bagay na may kaugnayan sa mga channel, join, retries, receive windows, atbp.

Una, i-install ang library mula sa Library Manager ng Arduino IDE sa pamamagitan ng paghahanap ng "LMIC" at pagpili ng "MCCI LoRaWAN LMIC library". Kapag na-install na, may isang mahalagang detalye: bilang default, naka-configure ito para sa US915 (Estados Unidos), kaya kung ikaw ay nasa Europa, dapat mo itong baguhin sa EU868.

Para gawin ito, hanapin ang lmic_project_config.h file sa loob ng library folder (tulad ng /Arduino/libraries/MCCI_LoRaWAN_LMIC_library/project_config/) at i-edit ang mga kahulugan. I-comment out ang CFG_us915 ​​​​at paganahin ang CFG_eu868, siguraduhing naka-enable din ang tamang uri ng radyo (halimbawa, CFG_sx1276_radio para sa mga SX1276/78 module). Ito ay isang minsanang pagbabago na nalalapat sa lahat ng iyong mga proyekto sa LMIC.

Pagkatapos ay bubuksan mo ang isa sa mga kasama na halimbawa, halimbawa ang ttn-abp , na pana-panahong nagpapadala ng "Hello, world!" bilang payload. Ang halimbawang ito ay nagsisilbing batayan para iakma ito sa iyong board at sa iyong mga kredensyal sa TTN.

Sa code, makikita mo ang isang istrukturang lmic_pinmap na tumutukoy sa mga pin ng NSS (CS), RST, at DIO . Bilang default, karaniwan itong naka-map para sa Feather M0 LoRa, kaya kung gumagamit ka ng TTGO LoRa32 V2.0, kakailanganin mong baguhin ang istrukturang ito upang magamit ang .nss = 18, .rst = 14, at .dio = {26, 33, 32} (kung ipagpapalagay na naikonekta mo na ang DIO1 sa GPIO33 at ang DIO2 sa GPIO32). Kung iba ang iyong hardware, kakailanganin mong sumangguni sa dokumentasyon nito o maghanap ng isang partikular na halimbawa.

Kapag tama na ang pinout, oras na para i-configure ang mga key na tutukoy sa iyong node sa TTN . Sa halimbawa ng ttn-abp, ang mga variable na NWKSKEY, APPSKEY, at DEVADDR ay lilitaw kasama ang salitang FILLMEIN para mapunan mo ang mga ito gamit ang iyong mga value.

Nakukuha mo ang datos na ito mula sa TTN console kapag gumagawa ng device na may ABP activation. Binibigyan ka ng TTN ng Network Session Key (NWKSKEY), App Session Key (APPSKEY), at Device Address (DEVADDR) . Sa interface, nakatago ang mga key para sa mga kadahilanang pangseguridad, ngunit maaari mo itong gawing nakikita at, mas kapaki-pakinabang, kopyahin ang value nang direkta bilang isang C array (gamit ang button na "<>") na may tamang byte order (msb). Ang pag-click sa copy icon ay kokopya sa array sa clipboard, at maaari mo itong i-paste sa iyong code kung saan matatagpuan ang bawat FILLMEIN.

Para sa NWKSKEY at APPSKEY, gagamitin mo ang byte array format na ibinigay ng TTN , habang para sa DEVADDR, itatakda mo ang hexadecimal value bilang isang single integer na may uri na u4_t, halimbawa, `static const u4_t DEVADDR = 0x26011111;`. Gamit ito, magagawa ng iyong node na i-authenticate at i-ruta ang mga packet nito sa iyong TTN application.

Isama ang mga sensor sa node code

Kapag gumagana na ang LoRaWAN skeleton, oras na para palitan ang tipikal na "Hello, world!" ng totoong sensor data . Sa pagpapatuloy sa halimbawa ng TTGO LoRa32 at isang DS18B20, gagamitin mo ang OneWire bus at ang DallasTemperature library.

Sa simula ng sketch, isama ang mga header at tukuyin ang bus pin: `#include <OneWire.h>`, `#include <DallasTemperature.h>`, at `#define ONE_WIRE_BUS X` , kung saan ang X ay ang GPIO pin kung saan mo ikinonekta ang sensor. Gawin ang `OneWire` object na `oneWire(ONE_WIRE_BUS)` at ang `DallasTemperature` object na `sensor(&oneWire). Kung wala ka pang naka-install na DS18B20 library, idagdag ito mula sa library manager.

Sa function na setup(), ini-initialize mo ang sensor gamit ang sensor.begin() at, kung gusto mo, itatakda ang resolution (halimbawa, sensor.setResolution(11)) . Mula noon, handa nang basahin ng sensor ang temperatura kapag kailangan mo ito.

Ang pangunahing tungkulin sa LMIC para sa pagpapadala ng data ay `do_send(osjob_t* j)`. Sa loob, makakakita ka ng tseke para sa isang patuloy na transmisyon (`OP_TXRXPEND`). Kung wala nito, tawagin mo ang `sensor.requestTemperatures()`, kunin ang halaga gamit ang `sensor.getTempCByIndex(0)`, at iimbak ito sa array na `mydata`. Halimbawa, maaari mong gamitin ang `mydata[0] = (uint8_t)sensor.getTempCByIndex(0);` para ipadala lamang ang bahaging integer.

Pagkatapos ay tatawagin mo ang LMIC_setTxData2(1, mydata, sizeof(mydata), 0) , kung saan ang unang parameter ay ang LoRaWAN port (1 sa kasong ito), ang pangalawa ay ang buffer, ang pangatlo ay ang size, at ang huli ay nagpapahiwatig kung ang mensahe ay kinilala (1) o hindi kinilala (0). Pagkatapos ay iiiskedyul ng library ang transmission sa susunod na available na slot.

Maraming posibleng mga pagpapabuti: pagpapalawak ng payload upang maisama ang decimal data, pagdaragdag ng iba pang mga sensor, packaging data sa isang mahusay na binary format , atbp. Ngunit kahit sa simpleng bersyong ito, mayroon ka nang node na pana-panahong nagpapadala ng mga real-time na sukat sa TTN, na makikita sa console at handa nang i-integrate sa iba pang mga sistema.

Pag-activate, seguridad, at praktikal na karanasan sa OTAA

Sa ngayon, pangunahing tinalakay natin ang ABP para sa mga halimbawa ng code, ngunit sa produksyon, lubos na inirerekomenda na gamitin ang OTAA (Over-The-Air Activation) . Ang OTAA ang pamamaraang ginagamit ng, halimbawa, ng mga sensor ng Decentlab at maraming sensor ng SenseCAP, dahil pinahuhusay nito ang seguridad.

Gamit ang OTAA, ang sesyon ng LoRaWAN ay pinag-uusapan "on the air" sa tuwing sasali ang device sa network . Kapag ang node ay pinatay, muling binuksan, o nawalan ng koneksyon, ang mga bagong session key ay nabubuo sa susunod na sasali ito, na nagpapahirap para sa isang tao na i-clone ang device sa pamamagitan lamang ng pagkopya ng mga static key.

Sa TTN console, kapag pinili mo ang OTAA para sa isang device, sa halip na static na NWKSKEY at APPSKEY, magkakaroon ka ng DevEUI, JoinEUI/AppEUI, at AppKey . Ang mga session key ay binubuo sa bawat pagkakataon mula sa mga value na ito at sa exchange sa server, at makikita mo lamang ang mga nakuhang key sa buong session.

Sa pagsasagawa, natuklasan ng mga gumagamit na nagsisimula pa lamang sa LoRaWAN na sa pamamagitan ng isang gateway na nakarehistro sa TTN at isang wastong na-configure na OTAA sensor, ang proseso ng pagpaparehistro ay maaaring maging napakasimple : lumikha ng account sa TTN, i-activate ang gateway, irehistro ang sensor gamit ang mga key na ibinigay ng tagagawa, at sa loob ng ilang minuto ay tingnan ang data sa isang web platform (maging ito man ay sarili ng Decentlab, SenseCAP, o mga third-party dashboard).

Ang mga salik tulad ng lokasyon ng LoRa box ng sensor (pinakamahusay sa isang patayong posisyon, na pinapaboran ang pattern ng radiation ng panloob na antenna) , ang kapaligiran ng radyo, at ang taas ng gateway ay lubos na nakakaimpluwensya sa aktwal na saklaw, ngunit ang daloy ng pag-setup ay medyo mekanikal kapag naunawaan na.

Mula sa TTN hanggang sa iyong mga aplikasyon: mga integrasyon at visualization

Dahil ang mga node ay nag-a-upload na ng data sa TTN, ang susunod na hakbang ay dalhin ang impormasyong iyon sa iyong sariling mga application, dashboard, o automation workflow . Nagbibigay ang TTN ng malalakas na integrasyon at isang API para dito.

Isang napakakaraniwang paraan ang paggamit ng Node-RED upang makatanggap ng data mula sa TTN at iproseso ito kung kinakailangan . Kino-configure mo ang isang koneksyon sa MQTT o HTTP gamit ang iyong mga kredensyal sa aplikasyon ng TTN, idine-decode ang payload (ayon sa format ng iyong mga sensor), at mula doon ay maaari mo nang gawin ang halos lahat: i-save sa mga database, ipakita ang mga graph, i-trigger ang mga alerto, atbp.

Ang isa pang pagpipilian ay ang paggamit ng mga third-party platform na naka-integrate na sa TTN , tulad ng Datacake, MyDevices, ResIoT, WMW, at iba pa. Marami sa mga platform na ito ay mayroon nang mga partikular na template para sa mga device tulad ng mga sensor ng Decentlab o ilang modelo ng Dragino, kaya kailangan mo lang piliin ang uri ng device, i-link ito sa iyong TTN application, at simulang tingnan ang data sa mga user-friendly dashboard.

Halimbawa, sa mga proyektong pang-edukasyon, ang TTN ay ginamit kasabay ng mga RAK7289 gateway at Dragino TrackerD tracker para sa paghahanap ng mga tao o sasakyan. Ang daloy ng trabaho ay ang mga sumusunod: nakarehistro ang gateway, nakarehistro ang mga tracker sa TTN, tinitingnan ang data sa console, at pagkatapos ay ipinapakita nang real time sa isang pampublikong Datacake dashboard na may mga mapa at graph na nagpapakita ng posisyon, antas ng baterya, atbp.

Ang mahalagang maunawaan ay ang TTN ay gumaganap bilang isang LoRaWAN network layer at data router ; ikaw ang magpapasya sa application at visualization layer: mula sa isang Python script na gumagamit ng API hanggang sa isang industrial IoT data platform.

Sa madaling salita, ang pagkonekta ng isang LoRaWAN node sa TTN ay kinabibilangan ng ilang hakbang (tamang frequency, wastong na-configure na gateway, pagpaparehistro ng TTN, mga node key, pag-activate ng OTAA o ABP, software ng device, at, kung ninanais, mga kasunod na integrasyon), ngunit ang bawat bahagi ay mapapamahalaan kahit walang paunang karanasan kung susundin ang mga tamang alituntunin. Kapag nakumpleto na ang unang pag-setup, ang pag-deploy ng mas maraming node o gateway ay nagiging isang prosesong lubos na mauulit at masusukat, perpekto para sa malalaking proyekto ng sensor, mga inisyatibo sa Smart City, o para lamang sa pag-aaral at pag-eksperimento sa long-range IoT.