Kumpletong gabay sa pag-configure ng LoRaWAN gateway gamit ang TTN

Informatec Digital » Kayamanan » Kumpletong gabay sa pag-configure ng LoRaWAN gateway gamit ang TTN

Buuin at ayusin ang isang Maayos na na-configure ang LoRaWAN gateway Ito ang mahalagang bahagi para sa anumang proyektong IoT na nakabatay sa teknolohiyang ito upang gumana nang maayos. Hindi sapat ang basta pagkabit lang ng kagamitan at pagtitimpi: kailangan mong pangalagaan ang hardware, ang IP network, ang packet forwarder at pagpaparehistro sa isang LoRaWAN server bilang Ang Things Network (TTN)bilang karagdagan sa pagrehistro ng mga aplikasyon at device ng mga end-user.

Sa buong gabay na ito, makikita mo, nang paunti-unti at nang detalyado, kung paano isasagawa ang kumpletong pag-configure ng isang LoRaWAN gateway Sa iba't ibang totoong sitwasyon sa mundo: mga komersyal na gateway tulad ng RAK7289 o Dragino LPS8, isang DIY gateway na may Raspberry Pi 4B at RAK5146 hub, at ang integrasyon ng mga LoRaWAN sensor (GPS tracker, temperature at humidity probe, atbp.) sa TTN. Ang layunin ay, sa oras na matapos mo ang pagbabasa, magkakaroon ka ng malinaw na pag-unawa sa kung ano ang gagawin, kung saan ito gagawin, at kung ano ang susuriin upang matiyak na gumagana nang tama ang lahat.

Mga pangunahing konsepto at paunang hakbang bago i-configure ang isang LoRaWAN gateway

Bago ka magsimulang gumawa ng mga pagbabago sa mga menu, mahalagang maging malinaw tungkol sa kung anong mga elemento ang kasama sa isang gumaganang network ng LoRaWAN: ang gateway, ang LoRaWAN server, ang mga application, at ang mga end device o mga end deviceAng bawat piraso ay may kanya-kanyang papel at nangangailangan ng pinakamababang bilang ng mga parametro upang makipag-ugnayan sa iba.

Sa pagsasagawa, karamihan sa mga proyektong pang-edukasyon at laboratoryo ay umaasa sa TTN bilang isang libreng pampublikong serverNag-aalok ang TTN ng web console kung saan maaaring magrehistro ng mga gateway, lumikha ng mga application, at magrehistro ng mga device upang ligtas na maipadala ang kanilang data gamit ang mga natatanging key (DevEUI, AppEUI/JoinEUI, AppKey).

Isa pang punto na kailangang maging malinaw sa simula pa lamang ay ang Ang dalas ng LoRaWAN ay tugma sa iyong rehiyonSa Europa, ang frequency plan para sa 868 MHz band (EU868) ang karaniwang ginagamit, habang ang ibang mga lugar ay gumagamit ng ibang mga plano (US915, AU915, atbp.). Ang gateway at TTN ay dapat nasa parehong plano, o sa madaling salita, nakikipag-ugnayan sa parehong channel.

Tungkol sa mga end device, karaniwan nang ginagamit ang Mga GPS tracker ng Dragino Para sa pagsubaybay sa lokasyon, at gamit ang mga probe ng temperatura at halumigmig tulad ng mga sensor ng Browan Tabs TBHH100-868. Ang mga device na ito ay karaniwang may kasamang mga kredensyal ng LoRaWAN na naka-install sa pabrika, na handa nang irehistro sa TTN, ngunit ipinapayong suriin ang mga ito at malaman kung saan iko-configure ang mga ito.

Panghuli, kailangan mong tiyakin na ang gateway ay may Matatag at ligtas na koneksyon sa IPmaging sa pamamagitan ng Ethernet cable, Wi-Fi, o kahit 4G/5G mobile networks. Kung walang internet access (o ang katumbas na WAN), hindi maipapasa ng gateway ang mga LoRa packet sa server.

Configuration ng mga commercial gateway: RAK7289 at Dragino LPS8

Maraming proyektong pang-edukasyon ang gumagamit ng mga komersyal na daanan tulad ng RAK7289 para sa panlabas na gamit o el Dragino LPS8 sa loob ng bahayParehong may web management interface kung saan maaari mong ayusin ang parehong bahagi ng IP network at ang mga parameter ng LoRaWAN na kinakailangan upang makipag-ugnayan sa TTN o iba pang mga server.

Sa ilang mga lugar, tulad ng mga sentrong pang-edukasyon, ang Paunang pag-configure ng RAK gateway Maaaring nakumpleto na mismo ng paaralan ang pag-setup (halimbawa, isang hayskul), at kailangan na lamang iakma ng mga estudyante ang mga setting ng network (static IP o DHCP) sa lokal na imprastraktura. Gayunpaman, ipinapayong malaman ang lahat ng hakbang upang maulit ang mga ito kung sakaling magbago ang lokasyon o server.

Konpigurasyon ng IP network sa mga RAK gateway (halimbawa RAK7289)

Ang unang tunay na hakbang sa paggamit ng gateway ay ang pagtiyak na mayroon ito Pag-access sa IP sa lokal na network at sa InternetSa kaso ng mga RAK gateway, ito ay naka-configure sa administration menu, sa loob ng seksyon ng WAN network.

Sa menu Network → WAN Interface maaari nating piliin kung ang gateway ay gagana bilang DHCP client o may static IPKung iiwan sa DHCP mode, awtomatikong itatalaga ng network router ang IP address. Pinapasimple nito ang mga bagay-bagay, ngunit nangangailangan ng pagtuklas sa ibang pagkakataon ng itinalagang IP address gamit ang isang network scanner (halimbawa, gamit ang nmap, anumang IP scanner o pagsuri ng koneksyon gamit ang ping sa Linux) o sa pamamagitan ng pagkonsulta sa DHCP server table ng router.

Kung kailangan natin ng higit na kontrol, lubos na inirerekomenda na magtalaga ng mahusay na dokumentadong static IPSa ganitong paraan, lagi nating malalaman kung aling address ang pupuntahan upang ma-access ang management panel at mas magiging madali ang paglalapat ng mga patakaran sa firewall o remote access kung kinakailangan.

Sa mga kapaligirang may maraming kompyuter, tulad ng mga silid-aralan o laboratoryo, makakatulong din na malaman ang Ethernet MAC at hostname mula sa gateway. Minsan nakalista ito sa mismong DHCP server na may hostname makikilala (halimbawa, “RAK7289”), na nagbibigay-daan upang mahanap ito sa isang sulyap kahit na gumagamit ito ng DHCP.

Pag-access para sa emergency gamit ang pinamamahalaang Wi-Fi

Kung sa anumang kadahilanan ay wala tayong paraan upang mahanap ang IP address ng gateway sa wired network, maraming modelo ng RAK at Dragino ang nag-aalok ng pinagsamang Wi-Fi access point para sa pamamahalaKaraniwang bukas ang AP na ito o gumagamit ng mga default na kredensyal, at nagbibigay-daan sa iyong direktang ikonekta ang isang laptop o tablet sa device.

Kapag kumokonekta sa Wi-Fi network na iyon, ang default na IP address ng gateway ay karaniwang ang address ng pamamahala ng mismong gatewaySa pamamagitan ng pag-access sa IP address na iyon sa pamamagitan ng isang web browser, maa-access natin ang administration interface nang hindi umaasa sa DHCP, mga switch, o mga intermediate router, na lubhang kapaki-pakinabang sa mga bagong deployment o kung ang configuration ng network ay tuluyang nawala.

Gayunpaman, kapag natapos na ang pagsisimula, mahalaga na I-disable ang pamamahala ng Wi-Fi o palakasin ang seguridad nitoAng pag-iiwan ng bukas o hindi maayos na secured na network na nakakonekta sa isang kritikal na kagamitan tulad ng gateway ay nagpapakita ng isang malinaw na kahinaan, lalo na kung ang gateway ay nasa labas o sa mga lokasyong naa-access ng publiko.

Pag-configure ng LoRaWAN at pagpaparehistro ng TTN ng isang RAK gateway

Kapag naayos na ang IP network, ang susunod na hakbang ay ang pag-link ng gateway sa LoRaWAN server. Sa mga RAK gateway, ang hakbang na ito ay karaniwang matatagpuan sa menu. LoRa Network → Mga Setting ng Network → Packet Forwarder, kung saan inaayos ang destinasyon kung saan ipapadala ang mga natanggap na LoRa packet.

Sa bahaging iyon, dapat nating hanapin at kopyahin ang Gateway EUIIto ang natatanging identifier ng gateway. Gagamitin ang value na ito para irehistro ang gateway sa TTN console. Mainam na i-save ito sa isang dokumento (kasama ang username at password ng device) para hindi mo na kailangang hanapin ito sa bawat pagkakataon.

Para irehistro ang gateway sa TTN, i-access ang TTN Console kasama ang mga kaukulang kredensyal. Kapag nakapasok na, ang naaangkop na rehiyon ay pipiliin at maa-access sa seksyong "Mga Gateway". Doon, sa pamamagitan ng pag-click sa "Register gateway", ilalagay ang kinopyang EUI, pipiliin ang naaangkop na plano ng dalas (sa Europa, EU868) at matatapos ang proseso ng pagpaparehistro.

Sa ilang mga modelo at firmwares Kinakailangang i-activate ang mode ng tagapasa ng lumang pakete Sa mga setting ng TTN, masisiguro mo ang pagiging tugma sa gateway software. Maaari mo ring tukuyin ang uri ng saklaw (panloob/panlabas) at ang pisikal na lokasyon upang lumabas nang tama ang gateway sa mga mapa ng TTN.

Kung nagawa nang tama ang lahat, ang katayuan ng gateway sa TTN console ay magbabago sa "Konektado" at, sa tab na TrapikoMagsisimulang lumitaw ang mga mensaheng may real-time na trapiko ng LoRa kapag may mga device na nagpapadala sa loob ng saklaw.

Dragino LPS8 Gateway Management: Access, Wi-Fi at IP

El Dragino LPS8 Ito ay isang karaniwang LoRaWAN gateway para sa pagsubok at maliliit na pag-deploy. Ito ay batay sa isang SX1308 concentrator at may paunang na-configure na iba't ibang frequency plan para sa iba't ibang heograpikong sona, kabilang ang EU868 band.

Ang kagamitang ito ay maaaring pamahalaan ng SSH at HTTPPara ma-access ang network sa pamamagitan ng SSH o HTTP gamit ang RJ-45 port, kailangan muna nating malaman ang IP address na itinalaga ng DHCP server ng network. Muli, dito magiging kapaki-pakinabang ang paggamit ng IP scanner, pagsuri sa DHCP table ng router, o katulad na tool.

Ang pinakasimpleng opsyon para sa unang pag-setup ay ang paggamit ng Wi-Fi access point na ginawa mismo ng LPS8Kapag naka-on, ang device ay nagbo-broadcast ng network na may SSID na uri ng "dragino-xxxxx". Ang default na password ay karaniwang "dragino+dragino". Kapag nakakonekta na sa network na ito, ang gateway ay maa-access sa pamamagitan ng isang web browser sa pamamagitan ng paglalagay ng IP address na 10.130.1.1.

Ang mga unang kredensyal sa web interface ay karaniwang username na "admin" at password na "dragino"Lubos na inirerekomenda na palitan ang mga key na ito sa sandaling gumana na ang lahat, lalo na kung iiwan mong aktibo ang Wi-Fi AP o kung ang gateway ay maa-access mula sa mga hindi kontroladong network.

Mga setting ng Dragino LPS8 LoRaWAN at link ng TTN

Sa loob ng interface ng LPS8 configuration, makikita natin ang isang partikular na menu para sa mga seksyong LoRa at LoRaWAN. Ang unang hakbang ay beripikahin kung napili na ang [option/feature]. tamang plano ng dalas para sa ating rehiyonHalimbawa, 868 MHz para sa Europa.

Sa tab LoRaWAN Tinutukoy ang server kung saan ipapasa ang mga packet. Sa dropdown menu na "service provider", maaaring piliin ang TTN, at sa "server address," pipiliin ang European TTN server na nauugnay sa EU868 band. Ang mga UDP uplink at downlink port ay karaniwang nakatakda sa 1700 bilang default, na tama sa karamihan ng mga kaso.

Ang parehong screen na iyon ay nagpapakita ng Gateway IDIto ang magiging value na gagamitin natin sa TTN console kapag nirerehistro ang gateway. Ang pagrerehistro nito ay halos kapareho ng proseso sa RAK: papasok ka sa console, pupunta sa “Gateways”, pipiliin ang “register gateway”, ilagay ang ID, lagyan ng tsek (kung naaangkop) ang paggamit ng legacy packet forwarder at pipiliin ang kaukulang European plan.

Kung gusto nating gumamit ng isang Nakalaang LoRaWAN server, tulad ng ChirpStackSa halip na TTN, dito mo ilalagay ang iyong address, mga port, at mga parameter ng pagpapatotoo. Gayunpaman, para sa mga layuning pang-edukasyon at maraming personal na proyekto, ang TTN ay karaniwang higit pa sa sapat.

Pag-configure ng LAN, WAN, at Wi-Fi WAN sa Dragino

Sa tab na LPS8 network, makikita natin ang ilang sub-tab na nagbibigay-daan sa atin na tumpak na isaayos kung paano kumokonekta ang gateway sa lokal na network at sa Internet. Sa seksyon sa LAN Ang panloob na network na ginagamit ng sariling Wi-Fi AP ng gateway ay na-configure na; ito ay isang uri ng lokal na "management network".

Ang karaniwang bagay ay ang huwag hawakan ang default na konpigurasyon ng LAN O, kung ito ay binago, maingat na tandaan ang impormasyong iyon, dahil maaaring ito lamang ang paraan papasok kung ang bahagi ng WAN ay mali ang pagkakakonfigura. Ang LPS8 LAN ay nagsisilbing isang rescue network upang mabawi ang administratibong access.

Sa seksyon Maputla Ang IP address na gagamitin ng RJ-45 port kapag ang gateway ay konektado sa pamamagitan ng cable ay tinukoy na. Maaari kang pumili ng DHCP o magtalaga ng static na IP address. Sa mga matatag na kapaligiran, ang pagtatalaga ng static na IP address ang pinaka-propesyonal na paraan. Static na IP address sa WAN interface upang maiwasan ang mga hindi inaasahang pagbabago sa direksyon.

Panghuli, ang bahagi tungkol sa Wi-Fi WAN Nagbibigay-daan ito sa gateway na kumonekta bilang isang client sa isang umiiral na Wi-Fi network. Dito mo tutukuyin kung ang IP address ng interface na iyon ay magiging static o makukuha sa pamamagitan ng DHCP, at ilalagay mo ang SSID, uri ng encryption, at mga parameter ng password.

Ipinapakita at kino-configure din ng tab na Wi-Fi ang AP na awtomatikong nabubuo ni DraginoMula sa pananaw ng seguridad, ipinapayong baguhin ang pangalan at password ng network, o kahit na i-disable ang access point kung hindi ito gagamitin, upang mabawasan ang posibilidad ng pag-atake.

Pagbuo ng DIY LoRaWAN gateway gamit ang Raspberry Pi 4 at RAK5146

Bukod sa mga komersyal na gateway, karaniwan din ang pag-set up ng isang Gawang-bahay na LoRaWAN gateway na may Raspberry Pi at isang RAK hubAng pamamaraang ito ay perpekto para sa malalimang pag-aaral kung paano magkakaugnay ang lahat ng bahagi at para sa pagkakaroon ng isang flexible at naa-upgrade na pangkat.

Sa ganitong uri ng proyekto, ang isang Raspberry Pi 4B bilang utak ng sistema at isang mPCIe concentrator tulad ng RAK5146 naka-mount sa isang adaptor na uri ng Pi HAT RAK2287. Sa base na ito, naka-install ang isang espesyal na imahe ng sistema, tulad ng RAKPiOS, na nagsasama na ng mga partikular na kagamitan upang pamahalaan ang bahaging LoRaWAN.

Kinakailangang hardware at pisikal na pagpupulong

Para makagawa ng ganitong uri ng LoRaWAN gateway, kailangan mo, kahit man lang, ng isa Raspberry Pi 4B kasama ang suplay ng kuryente nitoIsang microSD card na hindi bababa sa 16 GB, ang Pi HAT RAK2287, ang mPCIe hub RAK5146, at ang kaukulang LoRa at GPS antennas. Ang isang mahusay na set ng mga turnilyo at standoff ay nakakatulong din upang matibay na mai-secure ang lahat.

Ang proseso ay nagsisimula sa pagpapakilala ng RAK5146 sa puwang ng mPCIe ng HAT RAK2287, kadalasan sa anggulong humigit-kumulang 45 degrees, hanggang sa magkasya ito nang mahigpit sa konektor. Pagkatapos ay dahan-dahang pindutin pababa ang card at i-screw ito gamit ang dalawang turnilyo na nakahanay sa mga butas sa SUMBRERO.

Kapag nakakabit na ang hub sa HAT, ang Pi HAT sa mga pin ng Raspberry Pi GPIO Ito ay sinisigurado gamit ang apat na turnilyo o spacer upang maiwasan ang paggalaw. Lumilikha ito ng matibay na bloke na pumipigil sa stress sa mga konektor at nagpapadali sa pag-install sa mga kahon o bracket.

Sa huli, ikinokonekta nila ang LoRa antenna at GPS antenna sa mga kaukulang konektor mula sa concentrator. Napakahalagang huwag kailanman buksan ang kagamitan nang hindi nakakonekta ang mga antenna, dahil maaari nitong masira ang RF stage ng concentrator.

Pag-install ng RAKPiOS sa SD card

Kapag kumpleto na ang mga pisikal na bahagi, ang susunod na hakbang ay ang paghahanda ng operating system ng Raspberry Pi. Para magawa ito, i-download ang pinakabagong bersyon ng RAK mula sa opisyal na repository. RAKPiOS, na partikular na idinisenyo para sa mga LoRaWAN gateway na may RAK ​​hardware.

Ang imahe ng RAKPiOS ay isinusulat sa microSD card gamit ang isang flashing tool tulad ng Etcher Whale o katulad nitoAng karaniwang proseso ay kinabibilangan ng pagpili ng na-download na imahe, pagpili ng destination card, at paglulunsad ng "Flash," habang hinihintay itong matapos at mapatunayan ang datos.

Kapag kumpleto na ang proseso ng pag-flash, ang card ay aalisin mula sa reader at ipapasok sa Lugar ng microSD ng Raspberry PiMula doon, ikonekta lang ang power supply (at, kung ninanais, isang Ethernet network cable) para makapag-boot ang Pi sa RAKPiOS.

Unang pag-boot, pag-access sa SSH at pagpapalit ng password

Sa unang pag-boot, karaniwang lumilikha ang RAKPiOS ng Wi-Fi access point na may SSID na uri ng RAK_XXXXkung saan ang XXXX ay tumutugma sa mga huling digit ng MAC address ng Raspberry Pi. Ang unang password para sa access point ay karaniwang "rakwireless". Sa pamamagitan ng pagkonekta sa network na ito, maaari nating ma-access ang device nang wireless.

Ang default na IP address ng Raspberry Pi sa mode na iyon ay karaniwang 192.168.230.1Gamit ang IP address na iyon, maaari tayong magbukas ng koneksyon sa SSH (halimbawa, gamit ang PuTTY sa Windows o mula sa terminal sa Linux/macOS) gamit ang mga default na kredensyal, na karaniwang username na "rak" at password na "changeme".

Sa unang pag-log in natin, tatanungin tayo ng system Baguhin ang iyong password para sa mga kadahilanang pangseguridadIto ay isang hakbang na hindi dapat laktawan: ilagay lamang ang iyong kasalukuyang password at pagkatapos ay ang iyong bagong password nang dalawang beses.

Pag-set up ng koneksyon sa internet gamit ang rakpios-cli

Kapag na-authenticate na, ang susunod na hakbang ay ang pag-configure ng internet access. Kasama sa RAKPiOS ang isang configuration utility na tinatawag na rakpios-cli na siyang nagsesentralisa sa karamihan ng mga opsyon at serbisyo ng network.

Pag-type rakpios-cli Isang text-based na menu ang lilitaw sa terminal, na maaaring gamitin sa pag-navigate gamit ang keyboard. Bagama't maaaring magpakita ito ng babala o maliit na error sa simula, maaari mo pa ring pindutin ang "OK" hanggang sa marating mo ang mga pangunahing opsyon. Mula doon, maaari mo nang ma-access... "Mga Pinamamahalaang Network" at piliin ang interface na wlan0 para isaayos ang Wi-Fi.

Ang operating mode ay tinukoy sa loob ng wlan0 configuration, karaniwan STA Mode (Wi-Fi client)Susunod, ini-scan ang mga available na network o manu-manong ipinasok ang SSID, kino-configure ang Wi-Fi password, at pinagana ang koneksyon. Kapag nailapat na ang mga pagbabago, pansamantalang madidiskonekta ang Raspberry Pi mula sa access point at kukuha ng IP address mula sa network router.

Para patuloy na ma-access ang kagamitan, gagamitin mo na ngayon ang bagong IP address na itinalaga ng router sa Raspberry Pi. Sa ganoong paraan, hindi na tayo umaasa sa RAK AP at ang gateway ay gagana na parang isa lamang device sa lokal na network.

Pag-activate ng Packet Forwarder at pagkuha ng EUI ng gateway

Dahil gumagana na ang internet access, oras na para paganahin ang serbisyo ng LoRaWAN mismo. Muli, mula rakpios-cli Sa pagkakataong ito, papasok ka sa seksyong "Mga Serbisyo sa Pag-deploy" at piliin ang "Packet Forwarder".

Ang menu ng Packet Forwarder ay nagbibigay ng access sa opsyon "I-configure ang mga Variable ng Kapaligiran", kung saan ang datos tulad ng rehiyon (hal., EU_868), ang interface (SPI, na siyang ginagamit ng RAK5146 concentrator), ang modelo ng concentrator at, kung naaangkop, iba pang mga parameter na partikular sa banda ay ipinahiwatig.

Pagkatapos i-save ang mga pagbabago, bumalik sa nakaraang menu at piliin ang "Simulan ang Serbisyo" Para simulan ang Packet Forwarder. Sa sandaling iyon, ipapakita ng system ang EUI ng gateway, na siyang natatanging identifier na kakailanganin natin sa TTN console para irehistro ang gateway.

Sulit itong kopyahin EUI at i-save ito sa ilang dokumento ng pagsasaayosSusunod, ang pamamaraan ng pagpaparehistro sa TTN ay kapareho ng para sa isang komersyal na gateway: mula sa console, sa seksyong Gateways, i-click ang register, ilagay ang EUI, piliin ang rehiyon (EU868) at kumpletuhin ang pagpaparehistro.

Pagpaparehistro ng mga aplikasyon at mga end device sa TTN

Kapag lumabas ang gateway bilang "Konektado" sa TTN, ang susunod na hakbang para tingnan ang mga kapaki-pakinabang na datos ay irehistro ang mga aplikasyon at mga end deviceAng gateway mismo ay hindi nag-iimbak ng mga kapaki-pakinabang na impormasyon; nagpapadala lamang ito ng trapiko. Ito ang mga application na nagsasama-sama ng data mula sa mga sensor o tracker.

Sa TTN, mula sa console, maa-access mo ang seksyon ng "Mga Application" Isang bagong aplikasyon ang gagawin, bibigyan ng ID at, kung ninanais, isang paglalarawan. Ang aplikasyong ito ay magsisilbing lalagyan para sa lahat ng mga end device (sensor) na may kaugnayan sa parehong proyekto.

Kapag nalikha na ang application, gagamitin ang button para "Irehistro ang dulong device" o "Irehistro ang dulong device" Para mairehistro ang bawat sensor, pinapayagan ka ng TTN na irehistro ang mga device sa pamamagitan ng manu-manong pagpasok ng mga parameter o, sa ilang mga kaso, gamit ang mga template ng tagagawa.

Para sa manu-manong pagpasok, ang mga halaga tulad ng DevEUI at AppKey may mga buton para sa awtomatikong pagbuo, habang ang JoinEUI (katumbas ng AppEUI) Maaari itong maging isang halagang tinukoy ng gumagamit (basta't tumutugma ito sa kung ano ang kino-configure natin sa device).

Kapag nakumpleto na ang form at nakumpirma na ang pagpaparehistro, ipapakita ng TTN ang mga kinakailangang parameter para sa pag-configure ng end device sa tab na "Activation information": DevEUI, JoinEUI/AppEUI, at AppKey. Ito ang mga datos na dapat ilagay sa LoRaWAN node (sensor, tracker, atbp.) gamit ang configuration tool o serial interface nito.

Halimbawa gamit ang mga sensor ng Tabs TBHH100-868 at mga tracker ng Dragino

Mga sensor ng temperatura at halumigmig Mga Tab na TBHH100-868 Ang mga Browan device ay isang tipikal na halimbawa ng isang simpleng LoRaWAN device. Ang kanilang pangunahing tungkulin ay ang pana-panahong pagpapadala ng temperatura, relatibong halumigmig, at, sa ilang mga kaso, katayuan ng baterya.

Ang mga ganitong uri ng sensor ay karaniwang may mga LoRaWAN key na naka-program na: AppKey, AppEUI at DevEUIKaraniwang nagbibigay ang supplier ng data sheet o label na may mga value na ito. Sa TTN, kailangan mo lang gumawa ng application at ilagay ang mga credential na nakalista sa sheet na iyon para sa bawat sensor.

Ang lohika ng pagpapadala ng data ng mga sensor na ito ay karaniwang batay sa mga threshold: Nagpapadala sila ng impormasyon nang pana-panahon o kapag may mga mahahalagang pagbabago. (Halimbawa, kada 60 minuto kung walang pagbabago, o mas maaga kung ang temperatura ay nag-iiba ng ±2 °C o ang humidity ng ±5%). Mahalagang malaman ang mga detalyeng ito upang wastong mabigyang-kahulugan ang dalas ng mensahe sa TTN.

Sa kaso ng Mga tagasubaybay ng DraginoPara sa mga device na ginagamit bilang mga GPS tracker, ang pagpaparehistro sa TTN ay magkatulad: ang mga device ay nilikha sa TTN application gamit ang kanilang mga natatanging key at, kung ninanais, ang mga advanced na parameter ng tracker (interval ng pagpapadala, tagal ng panic alarm, atbp.) ay inaayos gamit ang mga AT command sa pamamagitan ng serial port.

Para i-configure ang mga tracker na ito gamit ang USB, ikonekta ang cable sa PC, buksan ang serial terminal (115200 baud) at ipadala ang Mga utos ng AT gaya ng nakasaad sa manwalAng isang mahalagang detalye ay ang mga utos ay dapat i-paste nang sabay-sabay, hindi i-type nang karakter por karakter, upang mabigyang-kahulugan ito nang tama ng aparato.

Pagsasama ng mga panlabas na aparato: Halimbawa ng yunit ng Loko Air

Ang isa pang karaniwang sitwasyon ay ang pagsasama ng mga partikular na aparato, tulad ng isang Yunit ng bentilasyon o kontrol sa kapaligiran na uri ng Loko Air, na kino-configure gamit ang sarili nitong desktop tool (halimbawa, Loko Configuration Tool).

Sa kasong ito, ang karaniwang daloy ay: ang pangwakas na device ay ginagawa sa TTN, ang mga value ng DevEUI, JoinEUI, at AppKey ay binubuo (o kinukuha), at pagkatapos Ang tatlong parameter na ito ay ipinasok sa tool sa pag-configure ng tagagawa., na pinapagana ang opsyong LoRaWAN sa device.

Kapag naipadala na ang configuration, magre-restart ang device at magsisimulang subukang sumali sa TTN network gamit ang OTAA (Over The Air Activation). Kapag na-detect ng gateway ang pagtatangkang kumonekta at tinanggap ito ng network, magsisimulang ipakita ng TTN console ang mga sumusunod: mga real-time na mensahe sa view na "Live data" ng device, kasama ang lokasyon sa mapa kung magpapadala ang device ng mga GPS coordinate.

Mga payload formatter at data decoder

Para maging madaling basahin ang datos na ipinapadala ng mga sensor, pinapayagan ng TTN ang pagtukoy mga taga-format ng payloadSa ilang mga kaso, maaaring gamitin ang isang karaniwang format, tulad ng CayenneLPP, na awtomatikong nagbibigay-kahulugan sa ilang partikular na uri ng datos.

Kapag ang device ay gumagamit ng proprietary format, maaaring lumikha ang developer ng pasadyang decoder sa JavaScript na tumatanggap ng mga raw bytes, nagko-convert ng mga ito sa hexadecimal at naglalapat ng mga partikular na function upang bigyang-kahulugan ang bawat uri ng data (humidity, temperatura, barometer, GPS, accelerometer, gyroscope, magnetometer, boltahe ng baterya, atbp.).

Ang karaniwang padron ay kinabibilangan ng pagsusuri ng isang "flag" o channel identifier sa simula ng frame at, depende sa halaga nito, paglalapat ng tamang pormula sa mga sumusunod na byte upang gawing pisikal na halaga ang mga itoPanghuli, ang script ay nagbabalik ng isang JSON object na may mga na-interpret na variable (halimbawa, temperature, humidity, battery, latitude, longitude…), na ipapakita ng TTN bilang mga nababasang field.

Ang impormasyong "natuklasan na" na ito ang maaaring magamit muli sa mga integrasyon sa mga panlabas na platform tulad ng Mga dashboard na uri ng Node-RED, MQTT, Datacake, mga database ng MySQL, o mga serbisyo sa cloud tulad ng ThingSpeak, nang hindi kinakailangang i-re-decode ang bawat payload sa bawat system.

Pagpapakita at paggamit ng datos: mula TTN hanggang Node-RED, Datacake at iba pa

Kapag nakapagpadala na ng data ang mga device at natanggap na ito ng TTN nang walang problema, magsisimula na ang masayang bahagi: ang biswalisasyon at paggamit ng impormasyonNag-aalok na ang TTN ng isang pangunahing console para tingnan ang trapiko at data mula sa bawat device, ngunit ang karaniwan ay ang pagsasama ng data sa iba pang mga platform.

Ang isang malawak na ginagamit na opsyon ay DatacakeNagbibigay-daan ito sa iyo na lumikha ng mga pampubliko o pribadong dashboard upang madaling maipakita ang mga halaga tulad ng temperatura, humidity, posisyon ng GPS, o katayuan ng baterya. Kino-configure ng TTN ang kaukulang integrasyon upang ang na-decode na data ay awtomatikong maipadala sa Datacake.

Sa mas advanced na mga kapaligiran o kapag gusto mong i-automate ang business logic, karaniwan nang ginagamit ang Node-RED kasama ang MQTTInilalathala ng TTN ang datos ng aplikasyon sa pamamagitan ng isang MQTT broker, at ginagamit ito ng Node-RED upang iproseso ito, iimbak ito sa mga database tulad ng MySQL, mag-trigger ng mga alerto, kumilos sa iba pang mga device, o ipadala ito sa mga panlabas na sistema.

Ang ganitong uri ng integrasyon ay nagbibigay-daan sa pagbuo kumpletong mga solusyon sa IoT na end-to-end na may medyo mababang gastos: mga low-power LoRaWAN node, mga TTN-connected gateway, at isang flexible na backend batay sa Node-RED, mga database, at mga dashboard.

Mayroon ding mga partikular na kurso at programa sa pagsasanay na sumasaklaw sa buong kadena: mula sa pag-configure ng gateway at pagpaparehistro ng TTN, hanggang sa MQTT at Node-RED, hanggang sa imbakan at pagsusuri sa mga platform tulad ng MySQL o ThingSpeak. Ang mga kursong ito ay nagbibigay ng mga aralin sa video at suporta upang masagot ang mga partikular na tanong sa pagpapatupad.

Kung pagsasama-samahin, ang buong daloy ng trabahong ito—na-configure na gateway, TTN bilang LoRaWAN server, maayos na nakarehistrong mga application at device, payload decoder, at mga tool sa integrasyon—ay nagbibigay-daan sa mga proyekto ng LoRaWAN na lumipat mula sa mga simpleng pagsubok sa laboratoryo patungo sa mga full-scale na pag-deploy. matatag at nasusukat na mga solusyon sa totoong mundo, na angkop para sa pagsubaybay sa mga asset, kapaligiran, imprastraktura o prosesong industriyal sa loob ng maraming taon na may kaunting pagpapanatili.

Kung titingnan sa buong mundo, ang konpigurasyon ng isang LoRaWAN gateway at ang kaugnay nitong ecosystem ay maaaring mukhang kumplikado, ngunit ito ay bumababa sa ilang pangunahing haligi: pagtiyak ng Matatag na koneksyon sa IPPagpili ng tamang frequency plan, pag-uugnay ng gateway sa isang LoRaWAN server tulad ng TTN, pagrehistro ng mga application at device kasama ang kanilang mga kredensyal, at paggamit ng mga formatter, integration, at dashboard upang gawing kapaki-pakinabang at naaaksyunang impormasyon ang hilaw na data.