So richten Sie einfach ein LoRa-Gateway ein

Einrichten LoRa Gateway mag kompliziert erscheinen, but don’t worry. Ich werde zuerst das Prinzip erklären, und zeigen Ihnen dann, wie Sie die Einrichtung eines LoRa-Gateways abschließen.

Software und Hardware des LoRa-Gateways

Die Soft- und Hardware, die Sie in diesem Artikel vorbereiten müssen:

ich habe gespielt LoRa-Module In letzter Zeit häufig, und habe sogar selbst ein LoRa-Entwicklungsboard gemacht. Durch die LoRa-Technologie kann eine stromsparende Funkkommunikation mit großer Reichweite erreicht werden, das ist ein kleines, effektive und einfache Methode. Sie können sogar weitere Funktionen von LoRa freischalten: ein LoRaWAN-Netzwerk einrichten, das mit dem Internet verbunden werden kann, Ermöglichen Sie mobilen Knoten, zwischen verschiedenen Netzwerkverwaltungen zu wechseln – genau wie Ihr Mobiltelefon, wenn du umziehst, es wird mit verschiedenen Signalsäulen verbunden. Also plane ich diesen Sommer, ein kostengünstiges LoRa-Gateway zu entwickeln und es im MOKO-Netzwerk zu betreiben. Es ist viel einfacher als ich dachte~

LoRa Gateway-Hardware

Das Tor ist ein LoRa-Gerät mit dem Internet verbunden. Es kann mehrere verschiedene LoRa-Kanäle überwachen und Datenpakete zwischen dem Netzwerk-Backhaul weiterleiten (wie MOKO) und das Endgeräteknotengerät. Man kann es sich als einen Mobilfunkmast aus stromsparenden mobilen Endgeräteknoten vorstellen.

MOKO hat einige empfohlene Gateway-Hardwareoptionen angegeben, und ich habe für diesen Versuch RAK831 von RAK Wireless gewählt:

RAK831 ist ein LoRa-Konzentratorboard, das mit Raspberry Pi verwendet werden kann. Ich habe direkt ein solches LoRa-Entwicklungskit gekauft, die die gesamte Hardware enthält, die in diesem Projekt benötigt wird:

  • – RAK831 LoRaWAN Concentrator Board
  • – Raspberry Pi 3B (enthält eine Speicherkarte mit integriertem MOKO-Treiber und -Einstellungen)
  • – GPS adapter board (RAK831 mit Raspberry Pi verbinden)
  • – GPS antenna
  • – Glass fiber antenna (60dB-Verstärkung, verwendet, um hohe Antennenmasten zu entwerfen)
  • – RG-58 connection cable (zum Anschließen der Antenne, Länge 5 Meter)
  • – Concentrator board radiator

Das Kit enthält auch ein WisNode-Board, die einem Arduino+LoRa-Endgerät ähnlich ist; in Ergänzung, das Kit enthält auch ein LoRa-Tracker-Board, but I don’t need it because I have made a LoRa node with GPU.

Konfiguration des LoRa-Gateways

Weil auf der Speicherkarte viel Software vorkonfiguriert ist, es ist relativ einfach. Diese Software wird beim Kauf von Geräten vorinstalliert. Grundsätzlich, diese Geräte können direkt nach dem Kauf verwendet werden. Es ist nicht erforderlich, die Gateway-Software für ic880a auf GitHub zu finden und herunterzuladen, noch SPI auf Himbeerkuchen zu aktivieren

Ich habe die Anweisungen befolgt, um die WLAN-Anmeldeinformationen in einzurichten /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf.

Nächste, Unsere Hauptarbeit besteht darin, die Bedeutung jedes Parameters des Gateways herauszufinden und die Parameter zu konfigurieren. Zunächst, wir müssen die Gateway-Identifikation bestätigen, jedes Gateway hat seine eigene ID, weil dieser über die MAC-Adresse der Netzwerkschnittstelle erreichbar ist. Die ID des Gateways kann über dieses Skript abgerufen werden:

GATEWAY_ID=$(IP-Link zeigen eth0 | awk’/ether/ {drucken $2} | awk -F:'{print $1$2$3″FFFE”$4$5$6}); Echo ${GATEWAY_ID^^}

Die Konfiguration des Gateways ist etwas verwirrend. zuerst, Die Gateway-Konfigurationsdatei ist eine allgemeine Konfigurationsdatei. Die allgemeine Konfigurationsdatei ist für alle Gateway-Einstellungen geeignet, und dann die Konfigurationsdateieinstellungen bestimmter Regionen. Weil das Lora-Kommunikationsspektrum verschiedener Länder unterschiedlich sein kann, die Parameter der Konfigurationsdatei aller charakteristischen Regionen können unterschiedlich sein. Ich lebe in China, and the configuration files of all Lora gateways I used in the test are China’s global configuration files. GitHub hat Konfigurationsdateien für verschiedene Regionen, was für Entwickler sehr praktisch ist, um die erforderlichen Konfigurationsdateien herunterzuladen.

Die gateway_conf am Ende ist ein wichtiger Teil. Dies sind die richtigen Router-Informationen für Ihre Region. Diese Datei wird den Speicherort von /opt/moko-gateway/bin eingeben.

Die Synchronisationsuhr in GPS ist für die Arbeit des Gateways sehr wichtig. Das Lora-Gateway kann die Position des Zielobjekts beurteilen und muss sich auf GPS verlassen, um ein Synchronisationssignal zu senden. Das Aktivieren von GPS in der Datei ist eine sehr wichtige Arbeit. Wir müssen das Gateway in der Lora-Gateway-Konfigurationsdatei konfigurieren_ Der folgende Code wird zu conf . hinzugefügt, which is very important for Lora’s work:

{

“gateway_conf”: {

“gps”: Stimmt,

“gps_tty_path”: “/dev/ttyAMA0”,

“fake_gps”: falsch,

}

}

Die spezifischen Informationen des Gateways werden in dieser Datei /opt/moko-gateway/bin/local_config.json gespeichert. Hier, Sie können die Schlüsselinformationen in global_config.json und Ihre Gateway_ID verwenden, Standortinformationen zum Gateway-Standort, und Kontaktdaten.

das ist meins:

{

“gateway_conf”: {

“gateway_ID”: “MFP254862KEF1034”,

“ref_latitude”: 22.24851,

“ref_longitude”: 114.06611,

“ref_altitude”: 114,

“contact_email”: “mokofeipeng@mokolora.com”,

“description”: “mokolora design lora gateway lw0003”,

“servers”: [

{

“server_address”: “router.us.mokolora.network”,

“serv_port_up”: 433,

“serv_port_down”:433,

“serv_enabled”: Stimmt

}

]

}

}

Die spezifischen Informationen des Gateways werden in dieser Datei /opt/moko-gateway/bin/local_config.json gespeichert. Hier, Sie können die Schlüsselinformationen in global_config.json und Ihre Gateway_ID verwenden, Standortinformationen zum Gateway-Standort, und Kontaktdaten.

das ist meins:

{

“gateway_conf”: {

“gateway_ID”: “MFP254862KEF1034”,

“ref_latitude”: 22.24851,

“ref_longitude”: 114.06611,

“ref_altitude”: 114,

“contact_email”: “mokofeipeng@mokolora.com”,

“description”: “mokolora design lora gateway lw0003”,

“servers”: [

{

“server_address”: “router.us.mokolora.network”,

“serv_port_up”: 433,

“serv_port_down”:433,

“serv_enabled”: Stimmt

}

]

}

}

Wenn das Lora-Gateway gestartet wird, Das Lora-Gateway ruft gleichzeitig lokal_ Config.json-Informationen und globale_ Konfigurationsinformationen von config.json auf.

Die Konfiguration des Lora-Gateways kann mit der GitHub-Datei synchronisiert werden. Wir können die Konfigurationsdatei des neuen Lora-Gateways in Echtzeit durch die Synchronisationsinformationen von GitHub verfolgen. Die Bedienung ist sehr komfortabel. Der Sammlungspfad der Konfigurationsdateien des Lora-Gateways lautet [Gateway-Remote-Konfiguration GitHub-Repository] (Moko zh / Gateway-Fernkonfiguration). Immer wenn das Gateway-Center richtig startet, es wird die Nachricht in der GitHub-Datei lesen, beurteilen, ob die Konfigurationsdatei aktualisiert wurde, und laden Sie die neueste Konfigurationsdatei herunter, wenn sie aktualisiert ist. Wenn es die relevante Datei für Ihr Gateway findet, Es wird die Datei local_config.json löschen und einen symbolischen Link erstellen, um die Datei im Warehouse von bin/local_config.json auf den Raspberry Pi zu klonen!

Wenn du das machen willst, Bitte zerlegen Sie den Gateway-Remote-Konfigurationsbericht auf GitHub, Senden Sie Ihre eigene lokale Konfigurationsdatei an den nach Ihrer GatewayID benannten Fork-Bericht (zum Beispiel, MFP254862KEF1034.json), und senden Sie dann den Pull an das Haupt-Repository ask. nach einiger Zeit, Ihre Anfrage an das Lager wird übergeben, die lokale Konfigurationsdatei wird mit der Datei auf GitHub zusammengeführt, und die Konfigurationsdatei auf GitHub wird geändert. Wenn das Lora-Gateway neu gestartet wird, das Lora-Gateway lädt die neue Konfigurationsdatei herunter, und die neue Konfigurationsdatei wird wirksam. Meine endgültige Konfiguration ist /opt/moko-gateway/bin/local_config.json, die mit GitHub verbunden ist [meine Konfigurationsdatei in GitHub](https://www.github.com/moko-zh/gateway-remote-config/ blob/master/MFP254862KEF1034.json) Verknüpfung.

Der Abschnitt gateway_conf in global_config.json enthält nur Folgendes::

{

“gateway_conf”: {

“gps”: Stimmt,

“gps_tty_path”: “/dev/ttyAMA0”,

“fake_gps”: falsch

}

}

Gateway auf TTN registrieren.

Du musst lernen [Anleitung zur Registrierung](https://www..thethingsnetwork.org/docs/gateways/registration.html) um Ihr Gateway bei TTN zu registrieren. das ist ganz einfach.

Gehäuse und Antenne

Ich habe das Gateway in einem wasserdichten Gehäuse mit 5V Netzteil verbaut, LoRa-Antenne und GPS-Antenne. Das Sommerwetter ist nicht zu heiß, und ich werde bald sehen, wie sich dieses Gateway bei dem Winterwetter in Minnesota verhält. Ich hoffe, dass die Hitze, die der Raspberry Pi im beiliegenden Gehäuse erzeugt, ein Einfrieren der Hardware verhindern kann, but I don’t know if it will work! (Aktualisieren: Der Raspberry Pi hat auch bei Minus kein Problem 28 Grad Fahrenheit (-33 Grad Celsius)!!!)

Das Antennengerät ist ein gewöhnliches Plastikrohr. Ich verwende einen langen Kabelkonzentrator, um ihn mit der Antenne des Lora-Gateways zu verbinden. Das 5 Meter lange Kabel hat Verlustleistung, aber nachdem dies berücksichtigt wurde, die Antenne kann immer noch einen Nettogewinn liefern. Das Lora-Tor ist gebaut. Das sieht großartig aus. Dieser Prozess ist sehr interessant und gibt mir ein tieferes Verständnis von Lora.

Ich hoffe, dieser Gateway-Setup-Artikel ist für andere nützlich! LoRa ist wirklich eine spannende Lerntechnologie.

Scott Joffe

Scott beschäftigt sich seit über mit drahtlosen Technologien 10 Jahre, Sein Hauptaugenmerk lag auf LoRa-Technologien und dem LoRaWAN-Standard. Dazu gehört umfangreiches Basisband, HF- und Industrialisierungserfahrung.

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