- LoRaWAN ağ geçidinin doğru yapılandırılması (IP adresi, frekans ve paket yönlendirici), herhangi bir düğüm ağının TTN'ye bağlanmasının temelini oluşturur.
- Ağ geçitlerinin, uygulamaların ve uç cihazların TTN'ye kaydedilmesi, benzersiz tanımlayıcıların ve iyi yönetilen LoRaWAN anahtarlarının kullanılmasını gerektirir.
- Veri biçimlendiriciler, ham verileri gösterge panoları, veritabanları ve entegrasyonlar için okunabilir bilgilere dönüştürmenizi sağlar.
- TTN'yi Node-RED, MQTT veya Datacake gibi araçlarla birleştirmek, bir LoRaWAN ağını eksiksiz ve ölçeklenebilir bir IoT çözümüne dönüştürür.
Doğru şekilde yapılandırılmış bir LoRaWAN ağ geçidinin kurulması ve ince ayarı, bu teknolojiye dayalı herhangi bir IoT projesinin düzgün çalışmasını sağlamanın anahtarıdır. Sadece ekipmanı takıp en iyisini ummak yeterli değildir: donanıma, IP ağına, paket yönlendiriciye ve The Things Network (TTN) gibi bir LoRaWAN sunucusuna kayda , ayrıca uygulamaların ve uç cihazların kaydına dikkat edilmelidir.
Bu kılavuz boyunca, çeşitli gerçek dünya senaryolarında bir LoRaWAN ağ geçidini nasıl tamamen yapılandıracağınızı adım adım ve ayrıntılı olarak göreceksiniz : RAK7289 veya Dragino LPS8 gibi ticari ağ geçitleri, Raspberry Pi 4B ve RAK5146 hub'lı bir DIY ağ geçidi ve TTN'de LoRaWAN sensörlerinin (GPS takip cihazları, sıcaklık ve nem probları vb.) kaydı. Amaç, okumayı bitirdiğinizde, her şeyin doğru çalıştığından emin olmak için tam olarak ne yapmanız gerektiğini, nerede yapmanız gerektiğini ve neyi kontrol etmeniz gerektiğini bilmenizdir.
LoRaWAN ağ geçidini yapılandırmadan önce atılacak temel kavramlar ve ön adımlar
Menülerle oynamaya başlamadan önce, işlevsel bir LoRaWAN ağında hangi unsurların yer aldığını anlamak önemlidir : ağ geçidi, LoRaWAN sunucusu, uygulamalar ve uç cihazlar . Her bileşenin kendi rolü vardır ve diğerleriyle iletişim kurmak için belirli minimum parametrelere ihtiyaç duyar.
Pratikte, çoğu eğitim ve laboratuvar projesi ücretsiz bir kamu sunucusu olarak TTN'ye dayanmaktadır . TTN, ağ geçitlerini kaydetmek, uygulamalar oluşturmak ve cihazları benzersiz anahtarlar ( DevEUI, AppEUI/JoinEUI, AppKey ) kullanarak verilerini güvenli bir şekilde göndermek üzere kaydetmek için bir web konsolu sunmaktadır.
Öncelikle açıklığa kavuşturulması gereken bir diğer nokta da bölgenizle uyumlu LoRaWAN frekansıdır . Avrupa'da genellikle 868 MHz bandı (EU868) frekans planı kullanılırken, diğer bölgelerde farklı planlar (US915, AU915, vb.) kullanılmaktadır. Ağ geçidi ve TTN bu planla uyumlu olmalı veya basitçe söylemek gerekirse aynı kanalda iletişim kurmalıdır.
Uç cihazlara gelince, konum belirleme için Dragino GPS takip cihazları ve Browan Tabs TBHH100-868 sensörleri gibi sıcaklık ve nem probları yaygın olarak kullanılmaktadır . Bu cihazlar genellikle LoRaWAN kimlik bilgileri önceden yüklenmiş olarak gelir ve TTN'ye kaydolmaya hazırdır, ancak bunları gözden geçirmeniz ve nerede yapılandırılacağını bilmeniz önerilir.
Son olarak, ağ geçidinin Ethernet kablosu, Wi-Fi veya hatta 4G/5G mobil ağlar aracılığıyla istikrarlı ve güvenli bir IP bağlantısına sahip olduğundan emin olmak çok önemlidir . İnternet erişimi (veya ilgili WAN bağlantısı) olmadan, ağ geçidi LoRa paketlerini sunucuya iletemez.
Ticari ağ geçitlerinin konfigürasyonu: RAK7289 ve Dragino LPS8
Birçok eğitim projesi, dış mekan kullanımı için RAK7289 veya iç mekan kullanımı için Dragino LPS8 gibi ticari ağ geçitlerini kullanmaktadır . Her ikisi de, TTN veya diğer sunucularla iletişim kurmak için gerekli olan IP ağ ayarlarının ve LoRaWAN parametrelerinin yapılandırıldığı web tabanlı bir yönetim arayüzüyle birlikte gelir.
Eğitim kurumları gibi bazı ortamlarda, RAK ağ geçidinin ilk yapılandırması kurum tarafından (örneğin, bir ortaokul) zaten tamamlanmış olabilir ve öğrencilerin yalnızca ağ ayarlarını (statik IP veya DHCP) yerel altyapıya uyarlamaları gerekir. Yine de, konum veya sunucu değiştirildiğinde tekrarlanabilmeleri için tüm adımlara aşina olmak tavsiye edilir.
RAK ağ geçitlerinde IP ağ yapılandırması (örnek: RAK7289)
Ağ geçidiyle çalışmanın ilk gerçek adımı, yerel ağa ve internete IP erişimine sahip olduğundan emin olmaktır . RAK ağ geçitleri söz konusu olduğunda, bu, yönetim menüsünde, WAN ağ bölümünde yapılandırılır.
menüsünde Ağ → WAN Arayüzü Ağ geçidinin şu şekilde çalışıp çalışmayacağını seçebiliriz. DHCP istemcisi veya statik IP ileDHCP modunda bırakılırsa, ağ yönlendiricisi IP adresini otomatik olarak atar. Bu, işleri basitleştirir, ancak daha sonra bir ağ tarayıcısı (örneğin, ...) kullanarak atanan IP adresinin keşfedilmesini gerektirir. nmapherhangi bir IP tarayıcısı veya bağlantı kontrolü ile Linux'ta ping) veya yönlendiricinin DHCP sunucu tablosuna bakarak.
Daha fazla kontrole ihtiyacımız varsa, ağ geçidine iyi belgelenmiş statik bir IP adresi atamak şiddetle tavsiye edilir . Bu sayede, yönetim paneline erişmek için hangi adresi kullanacağımızı her zaman bileceğiz ve gerekirse güvenlik duvarı kurallarını veya uzaktan erişim kontrollerini uygulamak daha kolay olacaktır.
Sınıf veya laboratuvar gibi birden fazla cihazın bulunduğu ortamlarda, ağ geçidinin Ethernet MAC adresini ve ana bilgisayar adını bilmek de faydalıdır. Bazen DHCP sunucusu bu bilgiyi tanımlanabilir bir ana bilgisayar adıyla (örneğin, "RAK7289") listeler ve bu sayede DHCP kullanırken bile bir bakışta bulabilirsiniz.
Yönetilen Wi-Fi üzerinden acil erişim
Herhangi bir nedenle kablolu ağda ağ geçidinin IP adresini bulamazsak, birçok RAK ve Dragino modeli yönetim için entegre bir Wi-Fi erişim noktası sunar . Bu erişim noktası genellikle açıktır veya varsayılan kimlik bilgilerini kullanır ve dizüstü bilgisayarınızı veya tabletinizi doğrudan cihaza bağlamanıza olanak tanır.
Bu Wi-Fi ağına bağlanırken, varsayılan ağ geçidi IP adresi genellikle ağ geçidinin kendi yönetim adresidir . Bu IP adresine bir web tarayıcısı aracılığıyla erişerek, DHCP'ye, ara anahtarlara veya yönlendiricilere bağlı kalmadan yönetim arayüzüne erişebiliriz; bu, yeni kurulumlarda veya ağ yapılandırması tamamen kaybolduğunda çok kullanışlı bir özelliktir.
Ancak kurulum tamamlandıktan sonra, yönetim Wi-Fi ağını devre dışı bırakmak veya güvenliğini güçlendirmek çok önemlidir . Ağ geçidi gibi kritik bir cihaza bağlı açık veya yetersiz güvenli bir ağ bırakmak, özellikle ağ geçidi dış mekanda veya halka açık bir konumdaysa, açık bir güvenlik açığı oluşturur.
RAK ağ geçidinin LoRaWAN yapılandırması ve TTN kaydı
IP ağı çözümlendikten sonraki adım, ağ geçidini LoRaWAN sunucusuna bağlamaktır. RAK ağ geçitlerinde bu genellikle LoRa Ağı → Ağ Ayarları → Paket Yönlendirici menüsünde bulunur ; burada alınan LoRa paketlerinin gönderileceği hedefi yapılandırırsınız.
Bu bölümde, ağ geçidinin benzersiz tanımlayıcısı olan Ağ Geçidi EUI'sini bulup kopyalamamız gerekiyor . Bu değer daha sonra ağ geçidini TTN konsoluna kaydetmek için kullanılacaktır. Bunu (cihazın kullanıcı adı ve şifresiyle birlikte) bir belgeye kaydetmek iyi bir fikirdir, böylece her seferinde aramak zorunda kalmazsınız.
Ağ geçidini TTN'ye kaydetmek için, uygun kimlik bilgilerini kullanarak TTN Konsoluna erişin . Giriş yaptıktan sonra, doğru bölgeyi seçin ve "Ağ Geçitleri" bölümüne gidin. Orada, "Ağ geçidini kaydet" seçeneğine tıklayın, kopyaladığınız EUI'yi girin, uygun frekans planını seçin (Avrupa'da EU868) ve kayıt işlemini tamamlayın.
Bazı modellerde ve ürün yazılımı sürümlerinde, ağ geçidi yazılımıyla uyumluluğu sağlamak için TTN ayarlarında eski paket yönlendirici modunu etkinleştirmek gereklidir . Ayrıca, ağ geçidinin TTN haritalarında doğru şekilde görünmesi için kapsama türünü (iç mekan/dış mekan) ve fiziksel konumu da belirtebilirsiniz.
Her şey doğru yapılırsa, TTN konsolundaki ağ geçidi durumu "Bağlandı" olarak değişecek ve Trafik sekmesinde , menzil içinde veri ileten cihazlar olduğunda gerçek zamanlı LoRa trafiği içeren mesajlar görünmeye başlayacaktır.
Dragino LPS8 Ağ Geçidi Yönetimi: Erişim, Wi-Fi ve IP
Dragino LPS8, test ve küçük ölçekli kurulumlar için oldukça yaygın kullanılan bir iç mekan LoRaWAN ağ geçididir. SX1308 yoğunlaştırıcı tabanlıdır ve EU868 bandı da dahil olmak üzere farklı coğrafi bölgeler için çeşitli frekans planlarıyla önceden yapılandırılmış olarak gelir.
Bu cihaz hem SSH hem de HTTP üzerinden yönetilebilir . RJ-45 portu üzerinden SSH veya HTTP ile erişmek için öncelikle ağın DHCP sunucusu tarafından cihaza atanan IP adresini bilmemiz gerekir. İşte bu noktada IP tarayıcı kullanmak, yönlendiricinin DHCP tablosunu kontrol etmek veya benzer bir araç kullanmak faydalı olacaktır.
İlk kurulum için en basit seçenek, LPS8'in kendisi tarafından oluşturulan Wi-Fi erişim noktasını kullanmaktır . Cihaz açıldığında, "dragino-xxxxx" türünde bir SSID'ye sahip bir ağ yayınlar. Varsayılan parola genellikle "dragino+dragino"dur. Bu ağa bağlandıktan sonra, ağ geçidine bir web tarayıcısı üzerinden 10.130.1.1 IP adresini girerek erişilebilir.
Web arayüzü için başlangıç kimlik bilgileri genellikle "admin" kullanıcı adı ve "dragino" şifresidir . Her şey çalışır duruma gelir gelmez, özellikle Wi-Fi erişim noktasını aktif bırakacaksanız veya ağ geçidine kontrolsüz ağlardan erişilebilecekse, bu kimlik bilgilerini değiştirmeniz şiddetle tavsiye edilir.
Dragino LPS8 LoRaWAN ayarları ve TTN bağlantısı
LPS8 yapılandırma arayüzünde, LoRa ve LoRaWAN bölümleri için özel bir menü buluyoruz. İlk adım, bölgemiz için doğru frekans planının seçildiğini doğrulamaktır ; örneğin, Avrupa için 868 MHz.
LoRaWAN sekmesinde , paketlerin iletileceği sunucuyu belirtirsiniz. "Servis sağlayıcı" açılır menüsünden TTN'yi seçebilir ve "sunucu adresi" bölümünden EU868 bandıyla ilişkili Avrupa TTN sunucusunu seçebilirsiniz. UDP yukarı ve aşağı bağlantı portları genellikle varsayılan olarak 1700 olarak ayarlanır ve bu çoğu durumda doğrudur.
Aynı ekranda, ağ geçidini kaydederken TTN konsolunda kullanacağımız değer olan Ağ Geçidi Kimliği görüntülenir . Kayıt işlemi RAK'a çok benzer bir akış izler: konsola girersiniz, "Ağ Geçitleri"ne gidersiniz, "ağ geçidini kaydet"i seçersiniz, kimliği girersiniz, (varsa) eski paket yönlendirici kullanımını işaretlersiniz ve ilgili Avrupa planını seçersiniz.
Eğer TTN yerine ChirpStack gibi kendi LoRaWAN sunucumuzu kullanmak isteseydik , adresini, portlarını ve kimlik doğrulama parametrelerini buraya girerdik. Ancak, eğitim amaçlı ve birçok kişisel proje için TTN genellikle fazlasıyla yeterlidir.
Dragino'da LAN, WAN ve Wi-Fi WAN'ı Yapılandırma
LPS8'in ağ sekmesinde, ağ geçidinin yerel ağınıza ve internete nasıl bağlanacağını hassas bir şekilde ayarlamanıza olanak tanıyan çeşitli alt sekmeler bulacaksınız. LAN bölümü , ağ geçidinin kendi Wi-Fi erişim noktası tarafından kullanılan dahili ağı yapılandırır; bu bir tür yerel "yönetim ağıdır".
Varsayılan LAN yapılandırmasını değiştirmemeniz veya değiştirirseniz, bu ayarları dikkatlice not etmeniz en iyisidir, çünkü WAN bağlantısı yanlış yapılandırılmışsa erişim sağlamanın tek yolu bu olabilir. LPS8'in LAN'ı, yönetimsel erişimi yeniden kazanmak için bir kurtarma ağı görevi görür.
WAN bölümü , ağ geçidi kabloyla bağlandığında RJ-45 portunun kullanacağı IP adresini tanımlar. DHCP'yi seçebilir veya statik bir IP adresi atayabilirsiniz. Kararlı ortamlarda, beklenmedik adres değişikliklerini önlemek için WAN arayüzüne statik bir IP adresi atamak en profesyonel yaklaşımdır.
Son olarak, Wi-Fi WAN bölümü , ağ geçidinin mevcut bir Wi-Fi ağına istemci olarak bağlanmasına olanak tanır. Burada, bu arayüzün IP adresinin statik mi yoksa DHCP aracılığıyla mı alınacağını tanımlarsınız ve SSID, şifreleme türü ve parolayı girersiniz.
Wi-Fi sekmesi ayrıca Dragino'nun otomatik olarak oluşturduğu erişim noktasını (AP) görüntüler ve yapılandırmanıza olanak tanır . Güvenlik açısından, saldırı yüzeyini azaltmak için ağ adını ve şifresini değiştirmek veya kullanılmayacaksa AP'yi devre dışı bırakmak önerilir.
Raspberry Pi 4 ve RAK5146 kullanarak kendi LoRaWAN ağ geçidinizi oluşturmak
Ticari ağ geçitlerinin yanı sıra, Raspberry Pi ve RAK hub kullanarak ev yapımı bir LoRaWAN ağ geçidi oluşturmak da oldukça yaygındır . Bu yaklaşım, tüm bileşenlerin nasıl bağlandığını derinlemesine öğrenmek ve esnek ve yükseltilebilir bir sisteme sahip olmak için mükemmeldir.
Bu tür projelerde, sistemin beyni olarak genellikle bir Raspberry Pi 4B kullanılır ve buna RAK2287 Pi HAT adaptörüne monte edilmiş RAK5146 gibi bir mPCIe hub eklenir . Daha sonra bu tabana, LoRaWAN bileşenini yönetmek için özel yardımcı programları zaten entegre etmiş olan RAKPiOS gibi özel bir sistem imajı yüklenir.
Gerekli donanım ve fiziksel montaj
Bu tür bir LoRaWAN ağ geçidi oluşturmak için en az bir Raspberry Pi 4B'ye, güç kaynağına , en az 16 GB'lık bir microSD karta, Pi HAT RAK2287'ye, mPCIe hub RAK5146'ya ve ilgili LoRa ve GPS antenlerine ihtiyacınız olacak . İyi bir vida ve ara bağlantı elemanı seti de her şeyi sabitlemenize yardımcı olacaktır.
İşlem, RAK5146'yı RAK2287 HAT'ın mPCIe yuvasına , genellikle yaklaşık 45 derecelik bir açıyla, yerine oturana kadar yerleştirerek başlar. Ardından, kartı hafifçe aşağı doğru bastırın ve HAT üzerindeki deliklerle hizalanmış iki vidayla sabitleyin.
Hub, HAT üzerine monte edildikten sonra, Pi HAT, Raspberry Pi'nin GPIO pinlerinin üzerine yerleştirilir ve hareket etmesini önlemek için dört vida veya destek ayağı ile sabitlenir. Bu, konektörler üzerindeki gerilimi önleyen ve kasalara veya standlara kurulumu kolaylaştıran sağlam bir blok oluşturur.
Son olarak, LoRa antenini ve GPS antenini hub üzerindeki ilgili konektörlere bağlayın . Antenler bağlı olmadan cihazı asla açmamak son derece önemlidir, çünkü bu hub'ın RF aşamasına zarar verebilir.
RAKPiOS'u SD karta yükleme
Fiziksel bileşenler tamamlandıktan sonraki adım, Raspberry Pi'nin işletim sistemini hazırlamaktır. Bunu yapmak için, resmi RAK deposundan RAKPiOS'un en son sürümünü indirin . Bu sürüm, özellikle RAK donanımına sahip LoRaWAN ağ geçitleri için tasarlanmıştır.
RAKPiOS imajı, Balena Etcher veya benzeri bir program gibi bir flaşlama aracı kullanılarak microSD karta yazılır . Tipik işlem, indirilen imajı seçmeyi, hedef kartı seçmeyi ve "Flaş" programını başlatmayı, işlemin tamamlanmasını ve verilerin doğrulanmasını beklemeyi içerir.
Yazılım yükleme işlemi tamamlandıktan sonra, kartı okuyucudan çıkarın ve Raspberry Pi'nin microSD yuvasına takın . Ardından, Pi'nin RAKPiOS'a önyüklenmesi için güç kaynağını (ve istenirse bir Ethernet kablosunu) bağlamanız yeterlidir.
İlk önyükleme, SSH erişimi ve parola değişikliği
RAKPiOS ilk başlatıldığında, genellikle RAK_XXXX türünde bir SSID'ye sahip bir Wi-Fi erişim noktası oluşturur ; burada XXXX, Raspberry Pi'nin MAC adresinin son rakamlarına karşılık gelir. Erişim noktası için ilk parola genellikle "rakwireless"tir. Bu ağa bağlanarak cihaza kablosuz olarak erişebilirsiniz.
Bu modda Raspberry Pi'nin varsayılan IP adresi genellikle 192.168.230.1'dir . Bu IP adresiyle, genellikle "rak" kullanıcı adı ve "changeme" şifresi olan varsayılan kimlik bilgilerini kullanarak bir SSH bağlantısı açabiliriz (örneğin, Windows'ta PuTTY ile veya Linux/macOS'ta terminalden).
İlk kez giriş yaptığınızda, sistem güvenlik nedenleriyle şifrenizi değiştirmenizi ister . Bu adımı atlamamalısınız: önce mevcut şifrenizi, ardından yeni şifrenizi iki kez girmeniz yeterlidir.
rakpios-cli ile internet bağlantısının kurulması
Kimlik doğrulama tamamlandıktan sonraki adım, internet erişimini yapılandırmaktır. RAKPiOS, çoğu ağ ve hizmet seçeneğini merkezileştiren rakpios-cli adlı bir yapılandırma yardımcı programı içerir.
yazı rakpios-cli Terminalde, klavye ile gezinebileceğiniz metin tabanlı bir menü görünecektir. Başlangıçta bir uyarı veya küçük bir hata gösterebilir, ancak ana seçeneklere ulaşana kadar "Tamam" tuşuna basmaya devam edebilirsiniz. Oradan şunlara erişebilirsiniz... “Yönetilen Ağlar” bölümüne gidin ve wlan0 arayüzünü seçin. Wi-Fi ayarlarını değiştirmek için.
wlan0 yapılandırması içinde, genellikle STA Modu (Wi-Fi istemcisi) olmak üzere çalışma modu belirtilir . Ardından, mevcut ağlar taranır veya SSID manuel olarak girilir, Wi-Fi şifresi yapılandırılır ve bağlantı etkinleştirilir. Değişiklikler uygulandıktan sonra, Raspberry Pi geçici olarak erişim noktasından bağlantıyı keser ve ağ yönlendiricisinden bir IP adresi alır.
Cihaza erişmeye devam etmek için, yönlendirici tarafından Raspberry Pi'ye atanan yeni IP adresi kullanılıyor. Bu sayede artık RAK erişim noktasına bağımlı değiliz ve ağ geçidi yerel ağdaki diğer herhangi bir cihaz gibi davranıyor.
Paket yönlendiriciyi etkinleştirme ve ağ geçidinin EUI'sini alma
İnternet erişimi sağlandıktan sonra, LoRaWAN hizmetini etkinleştirme zamanı geldi. Yine rakpios-cli kullanarak, "Hizmetleri Dağıt" bölümüne gidin ve "Paket Yönlendirici"yi seçin.
Paket Yönlendirici menüsünde, "Ortam Değişkenlerini Yapılandır" seçeneğine erişebilir ve bölge (örneğin, EU_868), arayüz (RAK5146 yoğunlaştırıcı tarafından kullanılan SPI), yoğunlaştırıcı modeli ve varsa diğer bant özel parametreleri gibi verileri belirtebilirsiniz.
Değişiklikleri kaydettikten sonra, önceki menüye geri dönün ve Paket Yönlendiriciyi başlatmak için "Hizmeti Başlat" seçeneğini seçin . Bu noktada, sistem ağ geçidinin EUI'sini gösterecektir; bu, ağ geçidini TTN konsolunda kaydetmek için ihtiyacımız olacak benzersiz tanımlayıcıdır.
Bu EUI'yi kopyalayıp bir yapılandırma belgesine kaydetmeniz önerilir . TTN'deki kayıt prosedürü daha sonra ticari bir ağ geçidi için olanla aynıdır: konsoldan, Ağ Geçitleri bölümünde, kaydet'e tıklayın, EUI'yi girin, bölgeyi (EU868) seçin ve kaydı tamamlayın.
TTN'de uygulamaların ve uç cihazların kaydı
Ağ geçidi TTN'de "Bağlı" olarak göründükten sonra, faydalı verilere erişmenin bir sonraki adımı uygulamaları ve uç cihazları kaydetmektir . Ağ geçidi kendisi faydalı bilgiler depolamaz; yalnızca trafiği iletir. Sensörlerden veya izleyicilerden gelen verileri bir araya getiren uygulamalardır.
TTN'de, konsoldan "Uygulamalar" bölümüne erişin ve yeni bir uygulama oluşturun, ona bir kimlik ve isterseniz bir açıklama verin. Bu uygulama, aynı projeyle ilgili tüm uç cihazlar (sensörler) için bir kapsayıcı görevi görecektir.
Uygulama oluşturulduktan sonra, her sensörü kaydetmek için "Uç cihazı kaydet" düğmesi kullanılır . TTN, parametreleri manuel olarak girerek veya bazı durumlarda üretici şablonlarını kullanarak cihazları kaydetmenize olanak tanır.
Manuel kurulum için, DevEUI ve AppKey gibi değerler, otomatik oluşturma düğmeleri kullanılarak konsolun kendisinden oluşturulabilirken , JoinEUI (AppEUI'ye eşdeğer) kullanıcı tanımlı bir değer olabilir (cihazda yapılandırdığımız değerle eşleşmesi koşuluyla).
Form doldurulup kayıt onaylandıktan sonra, TTN, "Etkinleştirme bilgileri" sekmesinde uç cihazın yapılandırılması için gerekli parametreleri gösterecektir: DevEUI, JoinEUI/AppEUI ve AppKey. Bunlar, LoRaWAN düğümüne (sensör, izleyici vb.) yapılandırma aracı veya seri arayüzü kullanılarak girilmesi gereken verilerdir.
Tabs TBHH100-868 sensörleri ve Dragino takip cihazlarıyla ilgili örnek
Browan TBHH100-868 sıcaklık ve nem sensörleri, basit bir LoRaWAN cihazının tipik bir örneğidir. Ana işlevleri, periyodik olarak sıcaklık, bağıl nem ve bazı durumlarda pil durumunu göndermektir.
Bu tip sensörler genellikle LoRaWAN anahtarları önceden programlanmış olarak gelir: AppKey, AppEUI ve DevEUI . Satıcı genellikle bu değerleri içeren bir veri sayfası veya etiket sağlar. TTN ile, yalnızca bir uygulama oluşturmanız ve her sensör için bu sayfada listelenen kimlik bilgilerini girmeniz yeterlidir.
Bu sensörlerin veri iletim mantığı genellikle eşik değerlere dayanır: belirli aralıklarla veya önemli değişiklikler meydana geldiğinde bilgi gönderirler (örneğin, değişiklik yoksa her 60 dakikada bir veya sıcaklık ±2 °C veya nem ±5% değişirse daha kısa sürede). Bu ayrıntıları anlamak, TTN'deki mesaj sıklığını doğru yorumlamak için önemlidir.
GPS konum belirleyici olarak kullanılan Dragino takip cihazları söz konusu olduğunda , TTN'ye kayıt işlemi benzer şekilde yapılır: cihazlar TTN uygulamasında benzersiz anahtarlarıyla oluşturulur ve istenirse, seri port üzerinden AT komutları kullanılarak gelişmiş takip cihazı parametreleri (gönderme aralığı, panik alarm süresi vb.) ayarlanır.
Bu takip cihazlarını USB üzerinden yapılandırmak için, kabloyu bilgisayarınıza bağlayın, seri terminali açın (115200 baud) ve kılavuzda belirtilen AT komutlarını gönderin . Cihazın komutları doğru şekilde yorumlayabilmesi için komutların tek tek değil, toplu olarak girilmesi gerektiğini unutmayın.
Harici cihazların entegrasyonu: Loko Air ünitesi örneği
Bir diğer yaygın durum ise, Loko Air gibi havalandırma veya çevre kontrol üniteleri gibi belirli cihazların entegrasyonudur ; bu cihazlar kendi masaüstü aracı (örneğin, Loko Configuration Tool) kullanılarak yapılandırılır.
Bu durumda tipik akış şu şekildedir: TTN'de nihai cihaz oluşturulur, DevEUI, JoinEUI ve AppKey değerleri oluşturulur (veya alınır) ve ardından bu üç parametre üreticinin yapılandırma aracına girilerek cihazda LoRaWAN seçeneği etkinleştirilir.
Yapılandırma gönderildikten sonra, cihaz yeniden başlatılır ve OTAA (Kablosuz Aktivasyon) kullanarak TTN ağına katılmaya çalışır. Ağ geçidi bağlantı girişimini algıladığında ve ağ bunu kabul ettiğinde, cihazın TTN konsolundaki "Canlı veri" görünümünde gerçek zamanlı mesajlar görünür ; cihaz GPS koordinatları gönderiyorsa, haritadaki konum da gösterilir.
Yük biçimlendiriciler ve veri çözücüler
Sensörler tarafından gönderilen verilerin okunabilir olmasını sağlamak için TTN, veri yükü biçimlendiricileri tanımlamanıza olanak tanır . Bazı durumlarda, belirli veri türlerini otomatik olarak yorumlayan CayenneLPP gibi standart bir format kullanılabilir.
Cihaz özel bir format kullanıyorsa, geliştirici ham baytları alan, bunları onaltılık sayıya dönüştüren ve her veri türünü (nem, sıcaklık, barometre, GPS, ivmeölçer, jiroskop, manyetometre, pil voltajı vb.) yorumlamak için belirli işlevler uygulayan özel bir JavaScript kod çözücü oluşturabilir.
Tipik yöntem, çerçevenin başındaki bir "bayrak" veya kanal tanımlayıcısını analiz etmeyi ve değerine bağlı olarak, sonraki baytlara doğru formülü uygulamayı içerir. onları fiziksel değerlere dönüştürünSon olarak, komut dosyası yorumlanan değişkenleri içeren bir JSON nesnesi döndürür (örneğin, temperature, humidity, battery, latitude, longitude…), TTN'nin okunabilir alanlar olarak görüntüleyeceği alanlar.
Bu "zaten işlenmiş" bilgiler , her sistemde her bir veri paketini tekrar çözmeye gerek kalmadan, Node-RED, MQTT, Datacake tipi kontrol panelleri, MySQL veritabanları veya ThingSpeak gibi bulut hizmetleri gibi harici platformlarla entegrasyonlarda yeniden kullanılabilir .
Veri görselleştirme ve kullanımı: TTN'den Node-RED'e, Datacake'e ve diğerlerine
Cihazlar veri göndermeye ve TTN bu verileri sorunsuz bir şekilde almaya başladıktan sonra, işin eğlenceli kısmı başlıyor: bilgileri görselleştirmek ve analiz etmek . TTN zaten her cihazdan gelen trafiği ve verileri görüntülemek için temel bir konsol sunuyor, ancak verileri diğer platformlarla entegre etmek daha yaygın.
Popüler bir seçenek olan Datacake , sıcaklık, nem, GPS konumu veya pil durumu gibi değerleri kullanıcı dostu bir şekilde görselleştirmek için genel veya özel panolar oluşturmanıza olanak tanır. TTN, çözümlenmiş verilerin otomatik olarak Datacake'e gönderilmesi için ilgili entegrasyonu yapılandırır.
Daha gelişmiş ortamlarda veya iş mantığını otomatikleştirirken, Node-RED'i MQTT ile birlikte kullanmak çok yaygındır . TTN, uygulama verilerini bir MQTT broker'ı aracılığıyla yayınlar ve Node-RED bu verileri işlemek, MySQL gibi veritabanlarında depolamak, uyarıları tetiklemek, diğer cihazları kontrol etmek veya harici sistemlere göndermek için kullanır.
Bu tür bir entegrasyon , nispeten düşük maliyetle eksiksiz uçtan uca IoT çözümleri oluşturmanıza olanak tanır : düşük güç tüketimli LoRaWAN düğümleri, TTN bağlantılı ağ geçitleri ve Node-RED, veritabanları ve gösterge panellerine dayalı esnek bir arka uç.
Hatta tüm süreci kapsayan özel kurslar ve eğitim programları da mevcut: ağ geçidi yapılandırmasından ve TTN kaydından, MQTT ve Node-RED'e, MySQL veya ThingSpeak gibi platformlarda depolama ve analize kadar. Bu kurslar, belirli uygulama sorularını yanıtlamak için video dersler ve destek sunmaktadır.
Bütün bu süreç, yapılandırılmış ağ geçidi, LoRaWAN sunucusu olarak TTN, düzgün şekilde kayıtlı uygulamalar ve cihazlar, veri paketi kod çözücüler ve entegrasyon araçları, LoRaWAN projelerinin basit laboratuvar testlerinden, varlıkları, ortamları, altyapıları veya endüstriyel süreçleri yıllarca minimum bakım gereksinimiyle izlemek için uygun, sağlam ve ölçeklenebilir gerçek dünya çözümlerine dönüşmesini sağlar.
Küresel olarak bakıldığında, bir LoRaWAN ağ geçidini ve ilgili ekosistemini yapılandırmak karmaşık görünebilir, ancak birkaç temel unsura indirgenebilir: sağlam IP bağlantısı sağlamak , frekans planını doğru seçmek, ağ geçidini TTN gibi bir LoRaWAN sunucusuna bağlamak, uygulamaları ve cihazları kimlik bilgileriyle kaydetmek ve ham verileri kullanışlı ve eyleme geçirilebilir bilgilere dönüştürmek için biçimlendiricilerden, entegrasyonlardan ve gösterge panellerinden yararlanmak.