- LoRaWAN网络的基本拓扑
- 选择正确的LoRAWAN网关
- Sentrius RG186 LoRaWAN网关
- 将LoRaWAN网关与物联网连接
- 在Things Network服务器上注册网关
- 使用RN2483的Arduino Lora节点
Lora Networks越来越受欢迎,周围涌现出许多IoT设备,这种低功耗远程无线通信可能适合众多应用。我们已经使用了流行的 SX1278 LoRa收发器模块来构建Arduino Lora节点和Raspberry Pi Lora节点来执行点对点通信。但是,如果您想充分利用LoRaWAN的强大功能,则必须设置自己的网关,并使您的节点能够与其通信。这样,您可以让多个设备与网关进行长距离通信。
但是当我开始这个过程时,我遇到了很多困惑,特别是因为印度LoRa的频率范围非标准。因此,在本文中,我将指导您从选择最负担得起的网关到在The Things Network中进行注册并监视其上的数据流量。因此,让我们开始吧。
LoRaWAN网络的基本拓扑
但是在到达那里之前,了解LoRaWAN网络的基本拓扑非常重要。
在最底层,我们拥有实际的IoT设备,例如温度传感器或水表或GPS跟踪器。这些通常是带有微控制器,传感器和LoRa收发器的设备,它们被称为终端节点。然后,最重要的是,我们有我们的网关,您可以将其视为蜂窝塔和Wi-Fi路由器的融合。基本上,它从理论上最远可达10公里的终端节点获取信息,并将信息推送到Internet。网关还将具有运行分组转发器软件和集中器模块的强大微处理器。
请注意,一个节点如何与一个以上的网关通信,以管理这些重复的数据包并控制上行链路和下行链路,所有网关都连接到称为“网络服务器”的网络。您可以将网络服务器视为像T-Mobile或Jio这样的蜂窝网络提供商。对于LoRaWAN而言,流行的开源网络提供商之一是The Things Network等。最后,最重要的是,我们拥有应用程序 服务器,通常是网站或移动应用程序,可从网络服务器获取信息并将其与分析结果一起呈现给最终用户。
选择正确的LoRAWAN网关
现在我们知道了网关在整个LoRaWAN生态系统中的作用。问题是如何在您所在的地区选择和部署一个?坦白说,有很多选择,包括一些DIY解决方案,但考虑到可靠性和可承受性,我决定使用Liard Connectivity的Sentrius RG186 LoRaWAN网关。这是为应用程序选择网关时应检查的规格
首先要考虑的是工作 频率,在印度,Lora的合法工作频率在865Mhz至867Mhz之间。我们拥有的网关是868Mhz版本的Sentrius RG186,但它可以支持从863Mhz到870Mhz的频率,非常符合我们的要求。接下来是通道数,一个LoRaWAN网关至少应有两个通道,我们的网关有5个通道,这意味着它可以同时与5个终端节点进行通信。接下来是网关的成本,现在这里最便宜的选择是使用Raspberry Pi和RAK831集中器板构建自己的lora网关,但是它只有一个通道,因此不能称为LoRaWAN网关。将其价格与RG186进行比较,也没有太大差异。然后我们必须在室内和室外网关之间进行选择。室外网关的远程性很强,但价格昂贵。 RG186是一种室内网关,技术上可以覆盖15公里的视线范围。我渴望对此进行距离测试,但让我们将其用于其他一些视频。最后,最后一件事是易于配置,如果网关通过了Lora Alliance的认证,事情就变得容易多了,但是这些网关非常昂贵。无论如何,如果您打算将网关与物联网一起使用,那么即使是RG186网关也使其变得非常简单。
Sentrius RG186 LoRaWAN网关
购买RG186网关后,您几乎可以获得所需的一切,就像您在前面的拆箱视频中看到的那样。我们本身有网关调制解调器,然后是带有欧洲插头的12V 2.5A适配器,因此您必须找到一个适配器才能在印度使用。然后,我们有三个天线和一条以太网电缆。这是设置网关所需的一切。请注意,我们的网关还支持低功耗蓝牙技术,但是在制作此视频时,Liard没有发布有关如何使用它的文档,因此这是对将来的要求。
在这三根天线中,其中两根短天线用于2.4 / 5.5GHz Wi-Fi通信,因此请将它们分别连接到相应的连接器。较长的用于868Mhz LoRa通信,该通信进入最后一个连接器。在正面,您会注意到电源连接器,用户按钮,重置按钮和SD卡插槽。可以使用此以太网连接器或通过Wi-Fi将网关连接到Internet。在背面,我们提供了一些重要信息,例如MAC ID和EUI。记下您的以太网MAC ID的最后一位数字,因为稍后我们将需要它。
既然我们已经完全组装好网关,我们要做的就是用它们提供的适配器为它供电,并按照一些非常简单的说明将其与The Things Network连接。一旦完成,我们还将使用一个简单的Lora节点将一些测试有效负载发送到TTN网络服务器,以检查其工作原理。让我告诉你它是如何完成的。
将LoRaWAN网关与物联网连接
使用DC适配器为Sentrius RG186网关供电,并从网关到路由器插入以太网电缆。然后,确保您的笔记本电脑也连接到同一路由器,并输入以下地址。 https:// rg1xx,然后是我们前面提到的网关MAC ID的后6位,假设我的是29378B,然后以.local填写。如果显示,则说明连接不安全,只需进入高级并单击继续。默认情况下,用户名是sendrius,密码是RG1xx。我已经配置了所有内容,因此仪表板如下所示。
但是您必须进入Wi-Fi,单击“扫描”并连接到您的Wi-Fi路由器。然后单击LoRa,然后在预设下选择网络旧事物,然后单击Apply。另外,请确保复制左侧显示的网关EUI号,因为在使用物联网注册网络时我们将需要它。
然后,在无线电下,我们必须选择网关必须运行的频道。请注意,我们这里有两个无线电模块,我在这里使用无线电0模块在865至867 MHz的印度频率下工作,而无线电1模块在868Mhz的欧洲频率下工作。因为出于某种原因,即使我在印度使用网关,也必须在欧洲频率上设置一台收音机。因此,我将无线电0的中心频率设置为868.5 Mhz,并将无线电1的中心频率设置为868.1 Mhz。如果向下滚动,则可以看到每个无线电模块最多具有5个频道,这些频道会根据中心频率自动分配频率。对于我们的Radio 0模块,分配了印度频道865.1、865.3、865.5、865.7和865.9。检查这些值后,单击更新。
在Things Network服务器上注册网关
下一步是向TTN注册网关,然后打开thethingsnetwork.org并注册(如果尚未注册)。然后在控制台下,单击网关,然后注册网关。首先,单击“我正在使用旧式数据包转发器”,然后粘贴我们先前复制的EUI编号。然后,为您的网关提供描述并选择频率计划。我选择的是印度,最接近我的路由器是Asia SE。然后使用地图选择我们的网关的位置,以便TTN也可以在其地图上显示它,然后选择室内,最后注册您的网关。
这样,您的网关已全部注册,如果一切正常,您应该注意到状态为已连接。另外,请在此处查看流量部分,该部分将向我们显示网关是否已处理来自附近Lora节点的任何数据包。由于我们没有,因此该页面为空。
另外,如果您进入TTN网关地图,您将看到列出的网关。就像您在这里看到我的一样。完成此操作后,我们的LoRaWAN网关就可以采取行动了。现在,该区域中的任何LoRa终端设备都可以通过我们的网关与物联网进行通信以进行测试,我使用Arduino构建了一个简单的Lora节点。
使用RN2483的Arduino Lora节点
它使用Microchip流行的RN2483 LoRa收发器IC,并直接插入Arduino以进行测试。然后,我对Arduino进行了编程,使其可以与868Mhz Indian Frequency中的Things网络通信,因此在此处进行操作合法。如果您想知道我是如何构建的,请在评论部分让我知道,我将为此单独制作一个视频。
只需将代码上传到Arduino并保持开机状态即可。现在,我们在网关附近有一个Lora节点,向TTN服务器发送一些测试有效负载。让我们再次进入流量部分,检查我们的网关是否已处理任何数据包。
是的,如您所见,我们正在获取有关正在转发的数据包的详细信息。当然,您看不到实际数据,但是我们看到了其他信息,例如接收数据包的频率,其广播时间,设备地址和有效负载大小。
通过将一些有效负载发送到TTN服务器来激活网关后,它也会在ttnmapper上列出,这样您本地的任何lora节点都可以利用您的网关将其数据发送到TTN服务器。
因此,这几乎总结了我关于RG186 LoRaWAN网关的文章。我希望它是有用的,并且您在此途中学到了一些东西。如果您有任何疑问,请将其留在评论部分,或使用我们的论坛进行其他技术查询。