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發(fā)布日期:2022-05-25 點(diǎn)擊率:91
公里范圍內(nèi)的通信,因此非常適合網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)通信。電信運(yùn)營(yíng)商正在推出 LoRa 網(wǎng)絡(luò),由于 LoRa 在開(kāi)放的頻譜范圍內(nèi)運(yùn)行,你還可以設(shè)置自己的網(wǎng)絡(luò)。本文討論了構(gòu)建私有 LoRa 網(wǎng)絡(luò),以及如何使用網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)從 ARM mbed 終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送到云端。
關(guān)于 LoRa 與 LoRaWAN 的注意事項(xiàng):從技術(shù)上講,在本文中我們正在構(gòu)建一個(gè) LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)。 LoRa 是一個(gè)在物理層(MAC)之上,使用調(diào)制技術(shù)(PHY)和 LoRaWAN 的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。
準(zhǔn)備工作 典型的 LoRa 網(wǎng)絡(luò)由四部分組成:硬件設(shè)備,網(wǎng)關(guān),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和應(yīng)用:
至于硬件,您需要硬件設(shè)備和網(wǎng)關(guān),類(lèi)似于如何設(shè)置Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)很簡(jiǎn)單:它們只是掃描頻譜并捕獲LoRa數(shù)據(jù)包。這里沒(méi)有網(wǎng)關(guān)固定 – 設(shè)備不與單個(gè)網(wǎng)關(guān)相關(guān)聯(lián);因此,設(shè)備范圍內(nèi)的所有網(wǎng)關(guān)接收信號(hào)。然后,網(wǎng)關(guān)將其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上處理數(shù)據(jù)包的。
當(dāng)多個(gè)網(wǎng)關(guān)接收到相同的數(shù)據(jù)包時(shí),網(wǎng)絡(luò)服務(wù)刪除重復(fù)數(shù)據(jù)包,解密消息(一切都是端對(duì)端加密的),處理LoRa功能,如自適應(yīng)數(shù)據(jù)等級(jí)等。然后將解密的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到您的應(yīng)用程序。
需要五個(gè)組成部分。
需要的硬件有: 網(wǎng)關(guān)。 硬件設(shè)備
需要的軟件有: 硬件設(shè)備固件。 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。 APP
本指南顯示您可以購(gòu)買(mǎi)哪些硬件和兩個(gè)在線(xiàn)服務(wù),可用于編寫(xiě)設(shè)備固件并處理您的 LoRa 網(wǎng)絡(luò)。
你可以使用的網(wǎng)關(guān)有很多選擇,但是我們?cè)谶@三個(gè)方面有很好的經(jīng)驗(yàn): Kerlink IoT站。昂貴(約1200歐元),但質(zhì)量和范圍很大。 MultiTech ConduitT 約為 Kerlink 價(jià)格的三分之一(約450歐元),適合小型設(shè)備。 (盡管放置一個(gè)更大的天線(xiàn)。) * MultiTech 還有一個(gè)堅(jiān)固的戶(hù)外版本。建立自己的 Raspberry Pi 和 IMST iC880A集中器。約230歐元,這是最具成本效益的選擇。
出于開(kāi)發(fā)目的,一個(gè)網(wǎng)關(guān)就足夠了,但是在生產(chǎn)部署中,您至少需要兩個(gè)網(wǎng)關(guān),因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中總會(huì)有盲點(diǎn)。
你還需要構(gòu)建設(shè)備。如果您使用 ARM mbed,你可以使用: 一個(gè)代帶有 LoRa 傳輸服務(wù)的開(kāi)發(fā)板 MultiTech xDot. xDot 已經(jīng)通過(guò) FCC / CE 認(rèn)證和屏蔽,因此如果您要構(gòu)建定制硬件,它是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。 MultiTech mDot 和 UDK2 board. 作為替代,您可以使用 MultiTech mDot EVB,它是 mDot 參考設(shè)計(jì)。 像xDot一樣,mDot 已經(jīng)通過(guò)FCC / CE認(rèn)證和屏蔽。 一個(gè)運(yùn)行 LoRa 的 mbed 的微控制器(在本文中,我們正在使用 Nordic nRF51-DK,盡管大多數(shù)微控制器工作): SX1272MB2xAS – 基于 SX1272 傳輸服務(wù)。 SX1276MB1xAS – 基于 SX1276 傳輸服務(wù)。
注意:訂購(gòu)硬件時(shí),請(qǐng)務(wù)必確保您在該地區(qū)有效的設(shè)備(例如歐洲的868 MHz,美國(guó)的915 MHz)
現(xiàn)在到軟件方面。您需要一個(gè)支持 LoRa 協(xié)議并可以解析設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)的服務(wù)器。你可以自己搭建服務(wù)器(注冊(cè) NDA,可以參考現(xiàn)成的實(shí)現(xiàn)方案),也可采用其他公司搭建好的服務(wù)。位于瑞士的創(chuàng)業(yè)公司 LORIOT和來(lái)自英國(guó) Stream Technologies 的 IoT-X。
LORIOT 可以免費(fèi)使用多達(dá)一個(gè)網(wǎng)關(guān)和多達(dá)十個(gè)終端設(shè)備。免費(fèi)計(jì)劃有一些限制:它不包括雙向數(shù)據(jù)(從云發(fā)送消息到設(shè)備)或空中激活。您可以將這些服務(wù)作為升級(jí)購(gòu)買(mǎi)(每月支付57歐元)。
IoT-X 是 Stream Technologies 的連接管理平臺(tái),可處理蜂窩和 LoR a連接的設(shè)備。申請(qǐng)表格可在其網(wǎng)站上查閱。
您現(xiàn)在需要通過(guò)安裝掃描光譜的軟件并將所有LoRa數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器來(lái)配置網(wǎng)關(guān)。為此,您需要登錄網(wǎng)關(guān)。以下是前面提到的三個(gè)網(wǎng)關(guān)的設(shè)置說(shuō)明。
注意:本節(jié)假設(shè)您熟悉SSH
配置 Kerlink: 通過(guò)以太網(wǎng)將網(wǎng)關(guān)連接到您的網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)關(guān)通過(guò)DHCP獲取IP。 要快速找到網(wǎng)關(guān),請(qǐng)查看路由器上的 DHCP 表,或通過(guò) nmap -p 22 192.168.2 使用 nmap(如果是你的子網(wǎng))。 你現(xiàn)在可以通過(guò)SSH登錄網(wǎng)關(guān),用戶(hù)名 root 和密碼 root.
Conduit 配置為禁用 DHCP,因此您需要先啟用此功能。有兩個(gè)選擇:通過(guò)以太網(wǎng)或通過(guò)微型USB。
連接到以太網(wǎng)。
為你的計(jì)算機(jī)設(shè)置靜態(tài) IP 地址192.168.2.2。
設(shè)置192.168.2.1的靜態(tài)IP地址作為路由器。
通過(guò)SSH登錄到192.168.2.1,用戶(hù)名 root 和密碼 root。
連接 USB.
網(wǎng)關(guān)顯示為串行設(shè)備。
你可以使用 GNU 屏幕或 PuTTY 等程序使用用戶(hù)名 root 和密碼 root 登錄網(wǎng)關(guān)。
登錄失敗時(shí)請(qǐng)注意:如果以 root 用戶(hù)登錄失敗,但可以使用用戶(hù)名 admin 和密碼 admin 登錄,則正在運(yùn)行 AEP 固件。要繼續(xù),請(qǐng)將您的網(wǎng)關(guān)固件更新為 mLinux。說(shuō)明在這里。
現(xiàn)在已連接,你可以設(shè)置網(wǎng)關(guān): 按照本文檔中的步驟4啟用 DHCP。 將以太網(wǎng)上的網(wǎng)關(guān)連接到路由器。 * 按照上述 Kerlink IoT 站的步驟查找IP地址并通過(guò) SSH 登錄。
首先,確保 Raspberry Pi 連接到互聯(lián)網(wǎng),并通過(guò) USB 連接 IMST iC880A。 (如果您有 SPI 版本,請(qǐng)查看 IMST網(wǎng)站)。
登錄到 SSH,然后按照本文檔中的步驟3.1 – 3.5。
執(zhí)行以下步驟 重啟 Pi 運(yùn)行 ~/LoRa/lora_gateway/lora_gateway/util_pkt_logger/util_pkt_logger * 你看到 “INFO: concentrator started, packet can now be received”,這表明一切正常。
現(xiàn)在你已經(jīng)建立了網(wǎng)關(guān),數(shù)據(jù)可以到達(dá)互聯(lián)網(wǎng)。是時(shí)候安裝網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件、發(fā)送 LoRa 數(shù)據(jù)包到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器了。
原文鏈接: https://docs.mbed.com/docs/lora-with-mbed/en/latest/intro-to-lora/
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