- Topologie de base d'un réseau LoRaWAN
- Sélection de la bonne passerelle LoRAWAN
- Passerelle Sentrius RG186 LoRaWAN
- Connexion de la passerelle LoRaWAN à The Things Network
- Enregistrement de la passerelle avec Things Network Server
- Nœud Arduino Lora utilisant RN2483
Les réseaux Lora sont de plus en plus populaires, avec autant d'appareils IoT qui s'y trouvent, cette communication sans fil longue portée à faible consommation pourrait s'intégrer dans une pléthore d'applications. Nous avons déjà utilisé le populaire module émetteur-récepteur SX1278 LoRa pour créer un nœud Arduino Lora et un nœud Raspberry Pi Lora pour effectuer une communication entre homologues. Mais si vous souhaitez explorer toute la puissance de LoRaWAN, vous devrez configurer votre propre passerelle et permettre à vos nœuds de communiquer avec elle. De cette façon, plusieurs appareils peuvent communiquer avec votre passerelle sur de longues distances.
Mais quand j'ai commencé le processus, j'ai été confronté à de nombreuses confusions, en particulier à cause de la gamme de fréquences non standard pour LoRa ici en Inde. Dans cet article, je vais donc vous guider de la sélection de la passerelle la plus abordable à son enregistrement auprès de The Things Network et à la surveillance de votre trafic de données. Alors, commençons.
Topologie de base d'un réseau LoRaWAN
Mais avant d'y arriver, il est important de comprendre la topologie de base d'un réseau LoRaWAN.
Au niveau le plus bas, nous avons les appareils IoT réels comme un capteur de température ou un compteur d'eau ou un traceur GPS. Ce sont normalement des appareils avec un microcontrôleur, des capteurs et un émetteur-récepteur LoRa et ils sont appelés les nœuds d'extrémité. En plus de cela, nous avons nos passerelles, auxquelles vous pouvez penser comme une fusion d'une tour cellulaire et d'un routeur Wi-Fi. Fondamentalement, il obtient des informations de nos nœuds d'extrémité qui sont théoriquement jusqu'à 10 km et les transmet à Internet. Une passerelle aura également un microprocesseur puissant qui exécute un logiciel de transmission de paquets et un module de concentrateur.
Notez comment un nœud peut communiquer avec plus d'une passerelle, pour gérer ces paquets de données en double et pour contrôler la liaison montante et la liaison descendante, toutes les passerelles sont connectées à quelque chose appelé serveur de réseau. Vous pouvez considérer le serveur de réseau comme vos fournisseurs de réseau cellulaire comme T-Mobile ou Jio. Pour LoRaWAN, l'un des fournisseurs de réseaux populaires et open-source est The Things Network, parmi beaucoup d'autres. Enfin, en plus de tout, nous avons le serveur d' application qui est normalement un site Web ou une application mobile qui obtient des informations du serveur réseau et les présente avec des analyses à l'utilisateur final.
Sélection de la bonne passerelle LoRAWAN
Nous savons maintenant ce qu'une passerelle fait dans tout l'écosystème LoRaWAN. Les questions sont: comment en sélectionner et en déployer un dans votre région? Franchement, il y a tellement d'options, y compris des solutions de bricolage, mais dans un souci de fiabilité et de prix abordable, j'ai décidé d'opter pour la passerelle Sentrius RG186 LoRaWAN de Liard Connectivity. Voici les spécifications que vous devez vérifier lors de la sélection d'une passerelle pour vos applications
La première chose à considérer est la fréquence de fonctionnement, en Inde, la fréquence de fonctionnement légale pour Lora est comprise entre 865Mhz et 867Mhz. La passerelle que nous avons est la Sentrius RG186 qui est la version 868Mhz mais elle peut prendre en charge des fréquences de 863Mhz à 870Mhz, ce qui correspond très bien à nos exigences. Vient ensuite le nombre de canaux, une passerelle LoRaWAN doit avoir au moins deux canaux, notre passerelle a 5 canaux, ce qui signifie qu'elle peut communiquer avec 5 nœuds d'extrémité en même temps. Vient ensuite le coût de la passerelle, maintenant l'option la moins chère ici est de créer votre propre passerelle lora à l'aide de Raspberry Pi et de la carte de concentrateur RAK831, mais celle-ci n'aura qu'un seul canal et ne peut donc pas être appelée comme une passerelle LoRaWAN. En comparant également son prix avec RG186, il n'y avait pas beaucoup de différence. Ensuite, nous devons choisir entre la passerelle intérieure et extérieure. Les passerelles extérieures ont une longue portée mais elles sont assez chères. Le RG186 est une passerelle intérieure et peut techniquement couvrir une distance de 15 km en visibilité directe. Je suis impatient de faire un test de portée sur celui-ci, mais ayons cela pour une autre vidéo. Enfin, la dernière chose est la facilité de configuration, ici si les passerelles sont certifiées par Lora Allianceles choses deviennent alors beaucoup plus faciles mais ces passerelles sont très chères. Quoi qu'il en soit, si vous prévoyez d'utiliser votre passerelle avec le réseau Things Network, même la passerelle RG186 le rend assez simple.
Passerelle Sentrius RG186 LoRaWAN
Lorsque vous achetez votre passerelle RG186, vous obtenez presque tout ce dont vous avez besoin, comme vous pouvez le voir dans la vidéo de déballage précédente. Nous avons notre modem passerelle lui-même, puis un adaptateur 12V 2.5A avec une prise européenne, vous devrez donc trouver un adaptateur pour l'utiliser en Inde. Ensuite, nous avons trois antennes et un câble Ethernet. C'est tout ce dont nous aurons besoin pour configurer notre passerelle. Notez que notre passerelle prend également en charge Bluetooth Low Energy mais au moment de la réalisation de cette vidéo, il n'y a pas de documentation publiée par Liard sur la façon de l'utiliser, donc c'est quelque chose pour l'avenir.
Sur les trois antennes, deux des courtes sont destinées à une communication Wi-Fi 2,4 / 5,5 GHz, alors connectez-les aux connecteurs respectifs. Le long est pour la communication LoRa 868Mhz qui va dans ce dernier connecteur. Sur la face avant, vous pouvez remarquer un connecteur d'alimentation, un bouton utilisateur, un bouton de réinitialisation et un emplacement pour carte SD. La passerelle peut être connectée à Internet à l'aide de ce connecteur Ethernet ou via Wi-Fi. À l'arrière, nous avons des informations importantes telles que l'ID MAC et l'EUI. Notez le dernier de nos chiffres de votre identifiant MAC Ethernet car nous en aurons besoin plus tard.
Maintenant que notre passerelle est complètement assemblée, tout ce que nous avons à faire est de la mettre sous tension avec l'adaptateur fourni et de suivre des instructions très simples pour la connecter à The Things Network. Une fois cela fait, nous utiliserons également un simple nœud Lora pour envoyer une charge utile de test au serveur TTN Network afin de vérifier son fonctionnement. Laissez-moi vous montrer comment cela se fait.
Connexion de la passerelle LoRaWAN à The Things Network
Alimentez votre passerelle Sentrius RG186 avec l'adaptateur CC et branchez le câble Ethernet de votre passerelle à votre routeur. Ensuite, assurez-vous que votre ordinateur portable est également connecté au même routeur et entrez l'adresse suivante. https: // rg1xx, puis les 6 derniers chiffres de votre identifiant MAC de passerelle que nous avons noté précédemment, disons que le mien est 29378B, puis complétez par.local. Si cela dit, la connexion n'a pas été sécurisée, entrez simplement dans avancé et cliquez sur Continuer. Par défaut, le nom d'utilisateur sera sentrius et le mot de passe RG1xx. J'ai déjà tout configuré, donc mon tableau de bord ressemble à ceci.
Mais vous devez vous connecter au Wi-Fi, cliquer sur scan et vous connecter à votre routeur wi-fi. Cliquez ensuite sur LoRa et sous préréglage, sélectionnez les éléments hérités du réseau et cliquez sur Appliquer. Assurez-vous également de copier le numéro EUI de la passerelle indiqué sur le côté gauche car nous en aurons besoin lors de l'enregistrement du réseau Gateway with Things.
Ensuite, sous la radio, nous devons sélectionner les canaux de fréquence sur lesquels notre passerelle doit fonctionner. Notez que nous avons deux modules radio ici, j'utilise ici le module Radio 0 pour travailler dans la fréquence indienne qui est de 865 à 867 MHz et le module Radio 1 pour travailler dans la fréquence européenne de 868Mhz. parce que pour une raison quelconque, même si j'exploite la passerelle en Inde, il est également obligatoire de définir une radio sur la fréquence européenne. J'ai donc réglé la fréquence centrale de la radio 0 à 868,5 Mhz et la fréquence centrale de la radio 1 à 868,1 Mhz. Si vous faites défiler vers le bas, vous pouvez voir que chaque module radio a jusqu'à 5 canaux pour lesquels les fréquences sont automatiquement attribuées en fonction de la fréquence centrale. Pour nos modules Radio 0, les canaux de fréquence indiens 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 et 865.9 sont attribués. Après avoir vérifié ces valeurs, cliquez sur Mettre à jour.
Enregistrement de la passerelle avec Things Network Server
L'étape suivante consiste à enregistrer votre passerelle auprès de TTN, pour ce faire, ouvrez thethingsnetwork.org et inscrivez-vous si vous ne l'avez pas déjà fait. Ensuite, sous les consoles, cliquez sur la passerelle, puis enregistrez la passerelle. Tout d'abord, cliquez sur «J'utilise le transmetteur de paquets hérité» et collez le numéro EUI que nous avons copié précédemment. Donnez ensuite une description de votre passerelle et sélectionnez le plan de fréquences. Je sélectionne l'Inde et l'option de routeur la plus proche pour moi est Asia SE. Ensuite, utilisez la carte pour sélectionner l'emplacement de notre passerelle afin que TTN puisse également l'afficher sur sa carte, puis sélectionnez intérieur et enfin enregistrer votre passerelle.
Comme ça, votre passerelle est toute enregistrée et si tout a bien fonctionné, vous devriez remarquer le statut comme connecté. Consultez également la section trafic ici, qui nous montrera si notre passerelle a traité des paquets de données provenant de nœuds Lora à proximité. Comme nous n'en avons pas, cette page est vide.
De plus, si vous accédez à la carte de la passerelle TTN, vous verrez votre passerelle répertoriée. Comme vous pouvez voir le mien ici. Une fois que cela est fait, notre passerelle LoRaWAN est prête pour l'action. Maintenant, tout périphérique final LoRa dans cette région peut communiquer avec le réseau d'objets via notre passerelle pour tester cela, j'ai construit un simple nœud Lora en utilisant Arduino.
Nœud Arduino Lora utilisant RN2483
Il utilise le populaire IC émetteur-récepteur RN2483 LoRa de Microchip et il est directement branché sur Arduino à des fins de test. Ensuite, j'ai programmé l'Arduino pour qu'il communique avec le réseau Things en 868Mhz Indian Frequency afin qu'il reste légal de le faire fonctionner ici. Si vous voulez savoir comment je construis cela, faites-le moi savoir dans la section des commentaires et je ferai une vidéo séparée pour cela.
Téléchargez simplement le code sur Arduino et laissez-le allumé. Maintenant, nous avons un nœud Lora à proximité de notre passerelle qui envoie une charge utile de test au serveur TTN. Vérifions si notre passerelle a traité des paquets en entrant à nouveau dans la section trafic.
Et oui, comme vous pouvez le voir, nous obtenons des détails sur les paquets qui sont transmis. Bien sûr, vous ne pouvez pas voir les données réelles, mais nous voyons d'autres informations comme la fréquence à laquelle les paquets ont été reçus, son temps d'antenne, l'adresse de l'appareil et la taille de la charge utile.
Une fois que votre passerelle devient active en envoyant une charge utile au serveur TTN, elle sera également répertoriée sur le ttnmapper comme ceci afin que tout nœud lora de votre localité puisse utiliser votre passerelle pour envoyer ses données au serveur TTN.
Cela résume donc assez bien mon article sur la passerelle RG186 LoRaWAN. J'espère que cela a été utile et que vous avez appris quelque chose en cours de route. Si vous avez des questions, laissez-les dans la section des commentaires ou utilisez nos forums pour d'autres questions techniques.