Hướng dẫn đầy đủ về cấu hình cổng LoRaWAN với TTN

Informatec Digital » Recursos » Hướng dẫn đầy đủ về cấu hình cổng LoRaWAN với TTN

Lắp ráp và tinh chỉnh Cổng LoRaWAN được cấu hình đúng cách Đây là thành phần then chốt để bất kỳ dự án IoT nào dựa trên công nghệ này hoạt động đúng cách. Chỉ cắm thiết bị vào và cầu may là chưa đủ: bạn phải chú ý đến phần cứng, mạng IP, và... chuyển tiếp gói tin và đăng ký trên máy chủ LoRaWAN như Mạng lưới vạn vật (TTN)Ngoài việc đăng ký các ứng dụng và thiết bị đầu cuối.

Trong hướng dẫn này, bạn sẽ thấy từng bước một và rất chi tiết cách thực hiện Cấu hình hoàn chỉnh của cổng LoRaWAN Trong nhiều tình huống thực tế khác nhau: các thiết bị cổng thương mại như RAK7289 hoặc Dragino LPS8, một thiết bị cổng tự chế với Raspberry Pi 4B và hub RAK5146, và việc tích hợp các cảm biến LoRaWAN (thiết bị theo dõi GPS, đầu dò nhiệt độ và độ ẩm, v.v.) vào TTN. Mục tiêu là sau khi đọc xong, bạn sẽ hiểu rõ cần làm gì, làm ở đâu và cần kiểm tra những gì để đảm bảo mọi thứ hoạt động chính xác.

Các khái niệm cơ bản và các bước chuẩn bị trước khi cấu hình cổng LoRaWAN

Trước khi bắt đầu chỉnh sửa menu, điều quan trọng là phải hiểu rõ các yếu tố cấu thành nên một menu. Mạng LoRaWAN chức năng: cổng kết nối, máy chủ LoRaWAN, các ứng dụng và các thiết bị đầu cuối hoặc thiết bị đầu cuốiMỗi thành phần đều có vai trò riêng và cần các thông số tối thiểu để giao tiếp với các thành phần khác.

Trên thực tế, hầu hết các dự án giáo dục và thí nghiệm đều dựa vào... TTN là một máy chủ công cộng miễn phí.TTN cung cấp một giao diện web để đăng ký cổng kết nối, tạo ứng dụng và đăng ký thiết bị để gửi dữ liệu một cách an toàn bằng cách sử dụng các khóa duy nhất (DevEUI, AppEUI/JoinEUI, AppKey).

Một điểm khác cần phải làm rõ ngay từ đầu là... Tần số LoRaWAN tương thích với khu vực của bạnTại châu Âu, kế hoạch tần số cho băng tần 868 MHz (EU868) thường được sử dụng, trong khi các khu vực khác sử dụng các kế hoạch khác nhau (US915, AU915, v.v.). Thiết bị cổng và TTN phải cùng sử dụng một kế hoạch tần số, hay nói cách khác, phải giao tiếp trên cùng một kênh.

Về các thiết bị đầu cuối, việc làm việc với chúng là điều phổ biến. Thiết bị theo dõi GPS Dragino Để theo dõi vị trí, và với các đầu dò nhiệt độ và độ ẩm như cảm biến Browan Tabs TBHH100-868. Các thiết bị này thường đi kèm với thông tin xác thực LoRaWAN được cài đặt sẵn từ nhà máy, sẵn sàng đăng ký với TTN, nhưng bạn nên xem lại chúng và biết cách cấu hình.

Cuối cùng, bạn cần đảm bảo rằng cổng kết nối có... Kết nối IP ổn định và an toànCho dù thông qua cáp Ethernet, Wi-Fi, hay thậm chí là mạng di động 4G/5G. Nếu không có truy cập internet (hoặc WAN tương ứng), thiết bị gateway sẽ không thể chuyển tiếp các gói LoRa đến máy chủ.

Cấu hình cổng thương mại: RAK7289 và Dragino LPS8

Nhiều dự án giáo dục sử dụng các cổng thanh toán thương mại như... RAK7289 dùng ngoài trời o el Dragino LPS8 trong nhàCả hai đều đi kèm với giao diện quản lý web, nơi bạn có thể điều chỉnh cả phần mạng IP và các thông số LoRaWAN cần thiết để giao tiếp với TTN hoặc các máy chủ khác.

Trong một số môi trường, chẳng hạn như các trung tâm giáo dục, thì Cấu hình ban đầu của cổng RAK Việc thiết lập có thể đã được nhà trường hoàn tất (ví dụ: trường trung học), và học sinh chỉ cần điều chỉnh cài đặt mạng (địa chỉ IP tĩnh hoặc DHCP) cho phù hợp với cơ sở hạ tầng cục bộ. Tuy nhiên, vẫn nên nắm rõ tất cả các bước để có thể lặp lại nếu vị trí hoặc máy chủ thay đổi.

Cấu hình mạng IP trên các thiết bị cổng RAK (ví dụ: RAK7289)

Bước đầu tiên và quan trọng nhất khi làm việc với cổng thanh toán là đảm bảo nó có... Truy cập IP vào mạng cục bộ và InternetĐối với các thiết bị cổng RAK, cấu hình này được thực hiện trong menu quản trị, trong mục mạng WAN.

Trên menu Mạng → Giao diện WAN Chúng ta có thể lựa chọn xem cổng thanh toán sẽ hoạt động như thế nào. Máy khách DHCP hoặc với địa chỉ IP tĩnhNếu để ở chế độ DHCP, bộ định tuyến mạng sẽ tự động gán địa chỉ IP. Điều này giúp đơn giản hóa mọi thứ, nhưng yêu cầu phải tìm ra địa chỉ IP đã được gán sau đó bằng cách sử dụng trình quét mạng (ví dụ: với...) nmapbất kỳ trình quét IP nào hoặc kiểm tra kết nối với ping trong Linux) hoặc bằng cách tham khảo bảng máy chủ DHCP của bộ định tuyến.

Nếu cần kiểm soát chặt chẽ hơn, chúng tôi đặc biệt khuyên bạn nên chỉ định một người cụ thể. Địa chỉ IP tĩnh được ghi chép đầy đủBằng cách này, chúng ta sẽ luôn biết địa chỉ nào cần truy cập để vào bảng quản trị và việc áp dụng các quy tắc tường lửa hoặc truy cập từ xa sẽ dễ dàng hơn nếu cần thiết.

Trong môi trường có nhiều máy tính, chẳng hạn như phòng học hoặc phòng thí nghiệm, việc nắm rõ các thông tin sau cũng rất hữu ích: Địa chỉ MAC Ethernet và tên máy chủ Từ cổng kết nối. Đôi khi nó được liệt kê trên chính máy chủ DHCP với một thông tin nào đó. hostname có thể nhận dạng được (ví dụ: “RAK7289”), cho phép xác định vị trí của nó ngay lập tức ngay cả khi nó đang sử dụng DHCP.

Truy cập khẩn cấp thông qua Wi-Fi được quản lý.

Nếu vì bất kỳ lý do nào mà chúng ta không thể xác định được địa chỉ IP của cổng kết nối trên mạng có dây, nhiều mẫu RAK và Dragino cung cấp chức năng này. Điểm truy cập Wi-Fi tích hợp để quản lýĐiểm truy cập này thường ở chế độ mở hoặc sử dụng thông tin đăng nhập mặc định, cho phép bạn kết nối máy tính xách tay hoặc máy tính bảng trực tiếp với thiết bị.

Khi kết nối với mạng Wi-Fi đó, địa chỉ IP cổng mặc định thường là địa chỉ của quản lý cổng kết nối đóBằng cách truy cập địa chỉ IP đó thông qua trình duyệt web, chúng ta có thể truy cập giao diện quản trị mà không cần dựa vào DHCP, bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến trung gian, điều này rất hữu ích trong các triển khai mới hoặc nếu cấu hình mạng bị mất hoàn toàn.

Tuy nhiên, một khi quá trình khởi nghiệp hoàn tất, điều cần thiết là... Vô hiệu hóa Wi-Fi quản trị hoặc tăng cường bảo mật cho nó.Việc để một mạng mở hoặc được bảo mật kém kết nối với một thiết bị quan trọng như cổng mạng sẽ tạo ra một lỗ hổng bảo mật rõ ràng, đặc biệt nếu cổng mạng được đặt ngoài trời hoặc ở những vị trí công cộng.

Cấu hình LoRaWAN và đăng ký TTN của cổng RAK

Sau khi đã xác định được mạng IP, bước tiếp theo là kết nối cổng với máy chủ LoRaWAN. Trên các cổng RAK, bước này thường được tìm thấy trong menu. Mạng LoRa → Cài đặt mạng → Bộ chuyển tiếp gói tin, trong đó đích đến mà các gói LoRa nhận được sẽ được gửi tới sẽ được điều chỉnh.

Trong phần đó, chúng ta phải tìm và sao chép Cổng EUIĐây là mã định danh duy nhất của cổng kết nối. Giá trị này sau đó sẽ được sử dụng để đăng ký cổng kết nối trong bảng điều khiển TTN. Tốt nhất là nên lưu lại mã này vào một tài liệu (cùng với tên người dùng và mật khẩu của thiết bị) để bạn không phải tìm lại mỗi lần.

Để đăng ký cổng thanh toán trong TTN, hãy truy cập vào... Bảng điều khiển TTN với thông tin đăng nhập tương ứng. Sau khi đăng nhập, chọn khu vực thích hợp và truy cập vào mục “Cổng kết nối”. Tại đó, bằng cách nhấp vào “Đăng ký cổng kết nối”, nhập EUI đã sao chép, chọn gói tần số phù hợp (ở Châu Âu, EU868) và hoàn tất quá trình đăng ký.

Trong một số mẫu và firmwares Cần phải kích hoạt chế độ bộ chuyển tiếp gói tin cũ Trong phần cài đặt TTN, bạn có thể đảm bảo tính tương thích với phần mềm cổng kết nối. Bạn cũng có thể chỉ định loại vùng phủ sóng (trong nhà/ngoài trời) và vị trí vật lý để cổng kết nối hiển thị chính xác trên bản đồ TTN.

Nếu mọi thứ được thực hiện đúng cách, trạng thái cổng kết nối trong bảng điều khiển TTN sẽ chuyển sang “Đã kết nối” và trong tab của Giao thôngCác thông báo có lưu lượng LoRa thời gian thực sẽ bắt đầu xuất hiện khi có thiết bị đang truyền tín hiệu trong phạm vi phủ sóng.

Quản lý cổng Dragino LPS8: Truy cập, Wi-Fi và IP

El Dragino LPS8 Đây là một thiết bị cổng LoRaWAN trong nhà khá phổ biến, dùng để thử nghiệm và triển khai quy mô nhỏ. Nó dựa trên bộ tập trung SX1308 và được cấu hình sẵn với nhiều kế hoạch tần số khác nhau cho các khu vực địa lý khác nhau, bao gồm cả băng tần EU868.

Thiết bị này có thể được quản lý bởi SSH và HTTPĐể truy cập mạng qua SSH hoặc HTTP thông qua cổng RJ-45, trước tiên chúng ta cần biết địa chỉ IP được máy chủ DHCP của mạng cấp phát. Một lần nữa, việc sử dụng phần mềm quét IP, kiểm tra bảng DHCP của bộ định tuyến hoặc một công cụ tương tự sẽ rất hữu ích trong trường hợp này.

Phương án đơn giản nhất cho thiết lập ban đầu là sử dụng... Điểm truy cập Wi-Fi do chính LPS8 tạo ra.Khi được bật nguồn, thiết bị sẽ phát sóng một mạng có SSID dạng “dragino-xxxxx”. Mật khẩu mặc định thường là “dragino+dragino”. Sau khi kết nối với mạng này, thiết bị sẽ được truy cập thông qua trình duyệt web bằng cách nhập địa chỉ IP 10.130.1.1.

Thông tin đăng nhập ban đầu trong giao diện web thường là Tên người dùng “admin” và mật khẩu “dragino”Bạn nên thay đổi các khóa này ngay sau khi mọi thứ đã được thiết lập và hoạt động, đặc biệt nếu bạn định để điểm truy cập Wi-Fi hoạt động liên tục hoặc nếu cổng kết nối sẽ được truy cập từ các mạng không được kiểm soát.

Cài đặt LoRaWAN và liên kết TTN cho Dragino LPS8

Trong giao diện cấu hình LPS8, chúng ta tìm thấy một menu cụ thể dành cho các phần LoRa và LoRaWAN. Bước đầu tiên là xác minh rằng [tùy chọn/tính năng] đã được chọn. kế hoạch tần số chính xác cho khu vực của chúng taVí dụ, 868 MHz dành cho châu Âu.

Trong tab LoRaWAN Máy chủ mà các gói dữ liệu sẽ được chuyển tiếp đến đã được chỉ định. Trong menu thả xuống "nhà cung cấp dịch vụ", có thể chọn TTN, và trong "địa chỉ máy chủ", chọn máy chủ TTN châu Âu liên kết với băng tần EU868. Các cổng UDP đường lên và đường xuống thường được đặt mặc định là 1700, điều này là chính xác trong hầu hết các trường hợp.

Màn hình đó cũng hiển thị ID cổngĐây sẽ là giá trị chúng ta sử dụng trong bảng điều khiển TTN khi đăng ký cổng. Quá trình đăng ký diễn ra tương tự như RAK: bạn vào bảng điều khiển, vào mục “Cổng”, chọn “đăng ký cổng”, nhập ID, kiểm tra (nếu có) việc sử dụng bộ chuyển tiếp gói tin cũ và chọn gói cước Châu Âu tương ứng.

Nếu chúng ta muốn sử dụng một Máy chủ LoRaWAN chuyên dụng, ví dụ như ChirpStack.Thay vì sử dụng TTN, đây sẽ là nơi bạn nhập địa chỉ, cổng và các tham số xác thực. Tuy nhiên, đối với mục đích giáo dục và nhiều dự án cá nhân, TTN thường là quá đủ.

Định cấu hình mạng LAN, WAN và Wi-Fi WAN trong Dragino

Trong tab mạng LPS8, chúng ta tìm thấy một số tab phụ cho phép điều chỉnh chính xác cách cổng kết nối với mạng cục bộ và Internet. Trong phần về LAN Mạng nội bộ được sử dụng bởi điểm truy cập Wi-Fi riêng của cổng đã được cấu hình; nó là một loại "mạng quản lý" cục bộ.

Thông thường, người ta sẽ không động vào... cấu hình mạng LAN mặc định Hoặc, nếu nó được sửa đổi, hãy ghi chú cẩn thận thông tin đó, vì đó có thể là cách duy nhất để truy cập nếu phần WAN bị cấu hình sai. Mạng LAN của LPS8 hoạt động như một mạng cứu hộ để khôi phục quyền truy cập quản trị.

Trong phần WAN Địa chỉ IP mà cổng RJ-45 sẽ sử dụng khi thiết bị gateway được kết nối bằng cáp đã được xác định. Bạn có thể chọn DHCP hoặc gán địa chỉ IP tĩnh. Trong môi trường ổn định, việc gán địa chỉ IP tĩnh là phương pháp chuyên nghiệp nhất. Địa chỉ IP tĩnh cho giao diện WAN Để tránh những thay đổi hướng đi bất ngờ.

Cuối cùng, phần về Mạng WAN Wi-Fi Điều này cho phép thiết bị cổng kết nối như một máy khách với mạng Wi-Fi hiện có. Tại đây, bạn xác định xem địa chỉ IP của giao diện đó sẽ là tĩnh hay được cấp qua DHCP, và bạn nhập các tham số SSID, loại mã hóa và mật khẩu.

Tab Wi-Fi cũng hiển thị và cấu hình... AP mà Dragino tự động tạo raTừ góc độ bảo mật, nên thay đổi tên mạng và mật khẩu, hoặc thậm chí vô hiệu hóa điểm truy cập nếu không sử dụng, để giảm thiểu nguy cơ bị tấn công.

Xây dựng cổng LoRaWAN tự chế với Raspberry Pi 4 và RAK5146

Ngoài các cổng thanh toán thương mại, việc thiết lập một... cũng rất phổ biến. Cổng LoRaWAN tự chế với Raspberry Pi và bộ điều khiển trung tâm RAK.Cách tiếp cận này rất phù hợp để tìm hiểu sâu sắc cách tất cả các thành phần kết nối với nhau và để có một đội ngũ linh hoạt và có khả năng nâng cấp.

Trong loại dự án này, một Quả mâm xôi 4B đóng vai trò như bộ não của hệ thống và bộ tập trung mPCIe, ví dụ như... RAK5146 Được gắn trên bộ chuyển đổi loại Pi HAT RAK2287. Trên nền tảng này, một ảnh hệ thống chuyên dụng, chẳng hạn như RAKPiOS, được cài đặt, tích hợp sẵn các tiện ích cụ thể để quản lý phần LoRaWAN.

Các phần cứng và công đoạn lắp ráp vật lý cần thiết

Để xây dựng một cổng LoRaWAN kiểu này, bạn cần tối thiểu một thiết bị. Raspberry Pi 4B kèm nguồn điện.Bạn cần một thẻ nhớ microSD dung lượng tối thiểu 16 GB, bo mạch mở rộng Pi HAT RAK2287, bộ chia mPCIe RAK5146, và các ăng-ten LoRa và GPS tương ứng. Một bộ ốc vít và chân đế tốt cũng giúp cố định mọi thứ chắc chắn.

Quá trình bắt đầu bằng việc giới thiệu RAK5146 trong khe cắm mPCIe của HAT RAK2287Thường là ở góc khoảng 45 độ, cho đến khi nó khớp khít vào đầu nối. Sau đó nhẹ nhàng ấn thẻ xuống và vặn chặt bằng hai ốc vít thẳng hàng với các lỗ trên HAT.

Sau khi gắn hub lên HAT, thì Pi HAT trên các chân GPIO của Raspberry Pi Nó được cố định bằng bốn vít hoặc miếng đệm để ngăn chuyển động. Điều này tạo ra một khối cứng chắc, ngăn ngừa ứng suất lên các đầu nối và tạo điều kiện thuận lợi cho việc lắp đặt trong hộp hoặc giá đỡ.

Cuối cùng, họ kết nối Ăng-ten LoRa và ăng-ten GPS trong các đầu nối tương ứng. Từ bộ tập trung tín hiệu. Điều cực kỳ quan trọng là không bao giờ được bật thiết bị khi chưa kết nối ăng-ten, vì điều này có thể làm hỏng tầng RF của bộ tập trung tín hiệu.

Cài đặt RAKPiOS lên thẻ SD

Sau khi hoàn tất các linh kiện vật lý, bước tiếp theo là chuẩn bị hệ điều hành cho Raspberry Pi. Để làm điều này, hãy tải xuống phiên bản RAK mới nhất từ ​​kho lưu trữ chính thức. RAKPiOS, được thiết kế đặc biệt cho các cổng LoRaWAN với phần cứng RAK.

Hình ảnh RAKPiOS được ghi vào thẻ microSD bằng một công cụ ghi firmware như... Cá voi khắc hoặc tương tựQuy trình thông thường bao gồm việc chọn hình ảnh đã tải xuống, chọn thẻ nhớ đích và khởi chạy "Flash", chờ quá trình hoàn tất và dữ liệu được xác minh.

Sau khi quá trình nạp firmware hoàn tất, thẻ được lấy ra khỏi đầu đọc và lắp vào máy. Khe cắm microSD cho Raspberry PiTừ đó, chỉ cần kết nối nguồn điện (và nếu muốn, cáp mạng Ethernet) để Raspberry Pi khởi động vào hệ điều hành RAKPiOS.

Khởi động lần đầu, truy cập SSH và thay đổi mật khẩu.

Khi khởi động lần đầu, RAKPiOS thường tạo ra một tệp tin... Điểm truy cập Wi-Fi với SSID loại RAK_XXXXTrong đó XXXX tương ứng với các chữ số cuối cùng của địa chỉ MAC của Raspberry Pi. Mật khẩu ban đầu cho điểm truy cập thường là "rakwireless". Bằng cách kết nối với mạng này, chúng ta có thể truy cập thiết bị không dây.

Địa chỉ IP mặc định của Raspberry Pi ở chế độ đó thường là 192.168.230.1Với địa chỉ IP đó, chúng ta có thể mở kết nối SSH (ví dụ: bằng PuTTY trên Windows hoặc từ terminal trên Linux/macOS) bằng thông tin đăng nhập mặc định, thường là tên người dùng “rak” và mật khẩu “changeme”.

Ngay khi đăng nhập lần đầu tiên, hệ thống sẽ hỏi chúng ta. Hãy đổi mật khẩu của bạn vì lý do bảo mật.Đây là bước không nên bỏ qua: chỉ cần nhập mật khẩu hiện tại của bạn và sau đó nhập mật khẩu mới hai lần.

Thiết lập kết nối internet bằng rakpios-cli

Sau khi xác thực thành công, bước tiếp theo là cấu hình truy cập internet. RAKPiOS bao gồm một tiện ích cấu hình có tên là... rakpios-cli Nơi tập trung hầu hết các tùy chọn và dịch vụ mạng.

Đánh máy rakpios-cli Một menu dạng văn bản sẽ xuất hiện trong cửa sổ terminal, có thể điều hướng bằng bàn phím. Mặc dù ban đầu có thể hiển thị cảnh báo hoặc lỗi nhỏ, bạn vẫn có thể tiếp tục nhấn "OK" cho đến khi đến được các tùy chọn chính. Từ đó, bạn có thể truy cập... Chọn “Mạng được quản lý” và chọn giao diện wlan0. để điều chỉnh Wi-Fi.

Chế độ hoạt động được chỉ định trong cấu hình wlan0, thông thường Chế độ STA (Máy khách Wi-Fi)Tiếp theo, hệ thống sẽ quét các mạng khả dụng hoặc nhập thủ công SSID, cấu hình mật khẩu Wi-Fi và kích hoạt kết nối. Sau khi các thay đổi được áp dụng, Raspberry Pi sẽ tạm thời ngắt kết nối khỏi điểm truy cập và nhận địa chỉ IP từ bộ định tuyến mạng.

Để tiếp tục truy cập thiết bị, bạn hiện đang sử dụng... Địa chỉ IP mới do bộ định tuyến cấp đến Raspberry Pi. Bằng cách đó, chúng ta không còn phụ thuộc vào RAK AP nữa và cổng kết nối hoạt động như một thiết bị khác trên mạng cục bộ.

Kích hoạt bộ chuyển tiếp gói tin và lấy mã định danh người dùng cuối (EUI) của cổng.

Sau khi kết nối internet đã hoạt động, đã đến lúc kích hoạt dịch vụ LoRaWAN. Một lần nữa, từ rakpios-cli Lần này, bạn vào mục “Triển khai dịch vụ” và chọn “Bộ chuyển tiếp gói tin”.

Menu Chuyển tiếp gói tin cung cấp quyền truy cập vào tùy chọn này. “Cấu hình biến môi trường”Trong đó, các dữ liệu như khu vực (ví dụ: EU_868), giao diện (SPI, là giao diện được bộ tập trung RAK5146 sử dụng), kiểu bộ tập trung và, nếu có, các tham số cụ thể khác theo băng tần được chỉ định.

Sau khi lưu các thay đổi, hãy quay lại menu trước đó và chọn “Bắt đầu dịch vụ” Để khởi động Trình chuyển tiếp gói tin. Lúc này, hệ thống sẽ hiển thị EUI của cổng, đây là mã định danh duy nhất mà chúng ta cần trong bảng điều khiển TTN để đăng ký cổng.

Nên sao chép điều này. EUI và lưu nó vào một tài liệu cấu hình nào đó.Tiếp theo, quy trình đăng ký trong TTN cũng tương tự như đối với cổng thanh toán thương mại: từ bảng điều khiển, trong phần Cổng thanh toán, nhấp vào đăng ký, nhập EUI, chọn khu vực (EU868) và hoàn tất đăng ký.

Đăng ký ứng dụng và thiết bị đầu cuối trong TTN

Khi thiết bị cổng kết nối hiển thị trạng thái “Đã kết nối” trong TTN, bước tiếp theo để xem dữ liệu hữu ích là... đăng ký các ứng dụng và thiết bị đầu cuốiBản thân thiết bị cổng không lưu trữ thông tin hữu ích; nó chỉ chuyển tiếp lưu lượng truy cập. Chính các ứng dụng mới là nơi tổng hợp dữ liệu từ các cảm biến hoặc thiết bị theo dõi.

Trong TTN, từ bảng điều khiển, bạn truy cập vào phần của "Các ứng dụng" Một ứng dụng mới được tạo ra, được cấp ID và, nếu muốn, một mô tả. Ứng dụng này sẽ đóng vai trò là nơi chứa tất cả các thiết bị đầu cuối (cảm biến) liên quan đến cùng một dự án.

Sau khi ứng dụng được tạo, nút này được sử dụng để “Đăng ký thiết bị đầu cuối” hoặc “Đăng ký thiết bị đầu cuối” Để đăng ký từng cảm biến, TTN cho phép bạn đăng ký thiết bị bằng cách nhập thủ công các thông số hoặc, trong một số trường hợp, sử dụng các mẫu của nhà sản xuất.

Đối với nhập liệu thủ công, các giá trị như sau: DevEUI và AppKey với các nút tạo tự động, trong khi JoinEUI (tương đương với AppEUI) Đó có thể là một giá trị do người dùng định nghĩa (miễn là giá trị đó khớp với cấu hình mà chúng ta thiết lập trên thiết bị).

Sau khi hoàn tất biểu mẫu và xác nhận đăng ký, TTN sẽ hiển thị các thông số cần thiết để cấu hình thiết bị đầu cuối trong tab "Thông tin kích hoạt": DevEUI, JoinEUI/AppEUI và AppKey. Đây là những dữ liệu cần được nhập vào nút LoRaWAN (cảm biến, thiết bị theo dõi, v.v.) bằng công cụ cấu hình hoặc giao diện nối tiếp của nó.

Ví dụ với cảm biến Tabs TBHH100-868 và thiết bị theo dõi Dragino.

Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm Tab TBHH100-868 Các thiết bị Browan là một ví dụ điển hình về thiết bị LoRaWAN đơn giản. Chức năng chính của chúng là định kỳ gửi nhiệt độ, độ ẩm tương đối và, trong một số trường hợp, trạng thái pin.

Các loại cảm biến này thường được lập trình sẵn khóa LoRaWAN: AppKey, AppEUI và DevEUINhà cung cấp thường cung cấp bảng dữ liệu hoặc nhãn có ghi các giá trị này. Với TTN, bạn chỉ cần tạo một ứng dụng và nhập thông tin đăng nhập được liệt kê trên bảng đó cho mỗi cảm biến.

Logic truyền dữ liệu của các cảm biến này thường dựa trên ngưỡng: Họ gửi thông tin định kỳ hoặc khi có những thay đổi quan trọng. (Ví dụ: cứ 60 phút một lần nếu không có thay đổi, hoặc sớm hơn nếu nhiệt độ thay đổi ±2 °C hoặc độ ẩm thay đổi ±5%). Việc nắm rõ các chi tiết này rất quan trọng để hiểu đúng tần suất thông báo trong TTN.

Trong trường hợp Máy theo dõi DraginoĐối với các thiết bị được sử dụng làm thiết bị theo dõi GPS, việc đăng ký trong TTN cũng tương tự: các thiết bị được tạo trong ứng dụng TTN với khóa riêng của chúng và, nếu muốn, các thông số theo dõi nâng cao (khoảng thời gian gửi, thời lượng báo động khẩn cấp, v.v.) được điều chỉnh bằng các lệnh AT thông qua cổng nối tiếp.

Để cấu hình các thiết bị theo dõi này qua USB, hãy kết nối cáp với máy tính, mở cửa sổ dòng lệnh (115200 baud) và gửi lệnh sau: Các lệnh AT như được chỉ dẫn trong sách hướng dẫn.Một chi tiết quan trọng là các lệnh phải được dán toàn bộ cùng một lúc, chứ không phải gõ từng ký tự một, để thiết bị có thể hiểu đúng.

Tích hợp các thiết bị ngoại vi: Ví dụ về thiết bị Loko Air

Một trường hợp phổ biến khác là sự tích hợp các thiết bị cụ thể, chẳng hạn như... Thiết bị thông gió hoặc điều khiển môi trường kiểu Loko Air, được cấu hình bằng công cụ máy tính để bàn riêng của nó (ví dụ: Công cụ cấu hình Loko).

Trong trường hợp này, quy trình điển hình là: thiết bị cuối cùng được tạo trong TTN, các giá trị DevEUI, JoinEUI và AppKey được tạo (hoặc lấy), và sau đó Ba thông số này được nhập vào công cụ cấu hình của nhà sản xuất., cho phép tùy chọn LoRaWAN trên thiết bị.

Sau khi cấu hình được gửi đi, thiết bị sẽ khởi động lại và bắt đầu cố gắng kết nối với mạng TTN bằng phương thức OTAA (Kích hoạt qua mạng không dây). Khi thiết bị đầu cuối phát hiện nỗ lực kết nối và mạng chấp nhận, bảng điều khiển TTN sẽ bắt đầu hiển thị những thông tin sau: Tin nhắn thời gian thực trong chế độ xem "Dữ liệu trực tiếp" của thiết bị., cùng với vị trí trên bản đồ nếu thiết bị gửi tọa độ GPS.

Bộ định dạng tải trọng và bộ giải mã dữ liệu

Để dữ liệu do các cảm biến gửi về có thể đọc được, TTN cho phép định nghĩa... bộ định dạng tải trọngTrong một số trường hợp, có thể sử dụng định dạng chuẩn, chẳng hạn như CayenneLPP, để tự động diễn giải một số loại dữ liệu nhất định.

Khi thiết bị sử dụng định dạng độc quyền, nhà phát triển có thể tạo ra một bộ giải mã tùy chỉnh trong JavaScript Nó nhận các byte thô, chuyển đổi chúng thành dạng thập lục phân và áp dụng các chức năng cụ thể để diễn giải từng loại dữ liệu (độ ẩm, nhiệt độ, áp suất khí quyển, GPS, gia tốc kế, con quay hồi chuyển, từ kế, điện áp pin, v.v.).

Quy trình điển hình bao gồm việc phân tích "cờ" hoặc mã định danh kênh ở đầu khung và, tùy thuộc vào giá trị của nó, áp dụng công thức chính xác cho các byte tiếp theo. chuyển đổi chúng thành các giá trị vật lýCuối cùng, đoạn mã sẽ trả về một đối tượng JSON chứa các biến đã được diễn giải (ví dụ: temperature, humidity, battery, latitude, longitude…), mà TTN sẽ hiển thị dưới dạng các trường có thể đọc được.

Thông tin "đã được xử lý" này sau đó có thể được tái sử dụng trong quá trình tích hợp với các nền tảng bên ngoài như... Node-RED, MQTT, bảng điều khiển kiểu Datacake, cơ sở dữ liệu MySQL hoặc dịch vụ đám mây. Tương tự như ThingSpeak, nhưng không cần phải giải mã lại từng gói dữ liệu trên mỗi hệ thống.

Trực quan hóa và khai thác dữ liệu: từ TTN đến Node-RED, Datacake và các công cụ khác.

Sau khi các thiết bị gửi dữ liệu và TTN nhận được dữ liệu mà không gặp sự cố, phần thú vị nhất bắt đầu: trực quan hóa và khai thác thông tinTTN hiện đã cung cấp một bảng điều khiển cơ bản để xem lưu lượng truy cập và dữ liệu từ mỗi thiết bị, nhưng thông thường người ta sẽ tích hợp dữ liệu đó với các nền tảng khác.

Một lựa chọn được sử dụng rộng rãi là Bánh dữ liệuĐiều này cho phép bạn tạo bảng điều khiển công khai hoặc riêng tư để dễ dàng hiển thị các giá trị như nhiệt độ, độ ẩm, vị trí GPS hoặc trạng thái pin. TTN cấu hình tích hợp tương ứng để dữ liệu đã giải mã được tự động gửi đến Datacake.

Trong môi trường tiên tiến hơn hoặc khi bạn muốn tự động hóa logic nghiệp vụ, việc sử dụng rất phổ biến. Node-RED kết hợp với MQTTTTN công bố dữ liệu ứng dụng thông qua một máy chủ MQTT, và Node-RED sẽ tiếp nhận dữ liệu đó để xử lý, lưu trữ trong các cơ sở dữ liệu như MySQL, kích hoạt cảnh báo, tác động lên các thiết bị khác hoặc gửi đến các hệ thống bên ngoài.

Sự tích hợp kiểu này cho phép xây dựng giải pháp IoT hoàn chỉnh từ đầu đến cuối Với chi phí tương đối thấp: các nút LoRaWAN công suất thấp, cổng kết nối TTN và hệ thống phụ trợ linh hoạt dựa trên Node-RED, cơ sở dữ liệu và bảng điều khiển.

Thậm chí còn có các khóa học và chương trình đào tạo chuyên biệt bao quát toàn bộ chuỗi quy trình: từ cấu hình cổng thanh toán và đăng ký TTN, thông qua MQTT và Node-RED, đến lưu trữ và phân tích trên các nền tảng như MySQL hoặc ThingSpeak. Các khóa học này cung cấp các bài học video và hỗ trợ để giải đáp các câu hỏi cụ thể về triển khai.

Tóm lại, toàn bộ quy trình này—bao gồm cổng kết nối đã được cấu hình, TTN đóng vai trò là máy chủ LoRaWAN, các ứng dụng và thiết bị đã được đăng ký đúng cách, bộ giải mã dữ liệu và các công cụ tích hợp—cho phép các dự án LoRaWAN chuyển từ các thử nghiệm đơn giản trong phòng thí nghiệm sang triển khai quy mô lớn. các giải pháp thực tế mạnh mẽ và có khả năng mở rộngThích hợp để giám sát tài sản, môi trường, cơ sở hạ tầng hoặc quy trình công nghiệp trong nhiều năm với mức bảo trì tối thiểu.

Nhìn từ góc độ toàn cầu, cấu hình của một cổng LoRaWAN và hệ sinh thái liên quan có vẻ phức tạp, nhưng thực chất chỉ xoay quanh một vài trụ cột chính: đảm bảo một Kết nối IP mạnh mẽViệc lựa chọn gói tần số phù hợp, kết nối cổng với máy chủ LoRaWAN như TTN, đăng ký ứng dụng và thiết bị với thông tin xác thực của chúng, và tận dụng các công cụ định dạng, tích hợp và bảng điều khiển để chuyển dữ liệu thô thành thông tin hữu ích và có thể hành động được.