„LoRa“GPS sekimo pamoka - „LoRaWAN“su „Dragino“ir TTN: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Ei, kas vyksta, vaikinai! Akarsh čia iš CETech.

Pora projektų mes pažvelgėme į „LoRaWAN Gateway“iš „Dragino“. Mes prijungėme skirtingus mazgus prie „Gateway“ir perdavėme duomenis iš mazgų į „Gateway“, naudodami „TheThingsNetwork“kaip serverį. Mes atlikome visą „Gateway“konfigūravimo procesą. Šiame projekte mes žengsime tą žaidimą dar vienu žingsniu, prijungę GPS sekiklį prie „Gateway“. Tiesą sakant, prie „Gateway“po vieną prijungsime du GPS sekimo įrenginius.

Pirma, po to, kai užprogramavome, kad prijungtume GPS duomenis, prie „Gateway“prijungsime „Arduino“pagrįstą GPS mazgą, o po to prijungsime „Dragino“paruoštą GPS sekimo mazgą LGT92 ir taip pat surinksime GPS duomenis.

Palaukite, ar aš jums papasakojau apie naujus „Dragino“vartus, kuriuos šiandien naudosime. Taip, šiandien mes turime naują „Dragino“šliuzą ir 8 kanalų LPS8 šliuzą, kurį naudosime.

Bus smagu. Taigi pradėkime.

Priedai:

Pirkite LPS8 Indijoje:

Pirkite LGT92 Indijoje:

1 žingsnis: įsigykite PCB savo projektams

„PCBGOGO“, įkurta 2015 m., Siūlo visiškai paruoštas PCB surinkimo paslaugas, įskaitant PCB gamybą, PCB surinkimą, komponentų tiekimą, funkcinius bandymus ir IC programavimą.

Jo gamybos bazėse yra pažangiausia gamybos įranga. Nors tai tik penkeri metai, jų gamyklos Kinijos rinkose turi daugiau nei 10 metų patirties PCB pramonėje. Tai pirmaujanti ant paviršiaus montuojamų, skylių ir mišrių technologijų PCB surinkimo ir elektroninės gamybos paslaugų, taip pat raktų PCB surinkimo specialistė.

PCBGOGO teikia užsakymo paslaugą nuo prototipo iki masinės gamybos, prisijunkite prie jų dabar stilingai švęsdami Kalėdas ir Naujuosius metus! Jie siūlo dideles kuponų nuolaidas kartu su netikėtomis dovanomis su jūsų užsakymais ir dar daug dovanų !!!!

2 žingsnis: Apie „LPS8 Dragino Gateway“

„LPS8“yra atvirojo kodo „LoRaWAN Gateway“patalpose. Skirtingai nuo LG01-P vieno kanalo šliuzo. LPS8 yra 8 kanalų vartai, o tai reiškia, kad galime prie jo prijungti daugiau mazgų ir lengvai valdyti palyginti didesnį „LoRa“srautą. „LPS8 Gateway“maitina vienas SX1308 „LoRa“koncentratorius ir du 1257 „LoRa“siųstuvai. Jame yra USB prievado prievadas ir C tipo USB maitinimo įvestis. Be to, jis taip pat turi eterneto prievadą, kurį galima naudoti prisijungimui. Tačiau šiandien to nenaudosime, nes prijungsime jį naudodami „Wi-Fi“. Priekinėje vartų dalyje yra 4 būsenos šviesos diodai, skirti maitinimo šaltiniui, „Wifi“prieigos taškui, „Ethernet“prievadui ir interneto ryšiui.

Šis vartai leidžia mums prijungti „LoRa“belaidį tinklą prie IP tinklo per „Wi-Fi“arba „Ethernet“. LPS8 naudoja „Semtech Packet“ekspeditorių ir yra visiškai suderinamas su „LoRaWAN“protokolu. Šiame varte esantis „LoRa“koncentratorius suteikia 10 programuojamų lygiagrečių demoduliacijos kelių. Komplekte yra iš anksto sukonfigūruotos standartinės „LoRaWAN“dažnių juostos, skirtos naudoti skirtingose šalyse. Kai kurios „LPS8 LoRaWAN Gateway“funkcijos yra šios:

1. Tai atviro kodo „OpenWrt“sistema.
2. Emuluoja 49x LoRa demoduliatorius.
3. Turi 10 programuojamų lygiagrečių demoduliacijos kelių.

Norėdami gauti išsamią informaciją apie LPS8 šliuzą. Čia galite rasti jo duomenų lapą, o čia - vartotojo vadovą.

3 žingsnis: Apie „LGT92 LoRaWAN GPS Tracker“

„Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92“yra atviro kodo GPS sekiklis, pagrįstas itin mažos galios STM32L072 MCU ir SX1276/1278 LoRa moduliu.

LGT-92 turi mažos galios GPS modulį L76-L ir 9 ašių akselerometrą judesiui ir aukščiui aptikti. Tiek GPS modulio, tiek akselerometro galią gali valdyti MCU, kad būtų pasiektas geriausias energijos profilis įvairioms reikmėms. „LoRa“belaidė technologija, naudojama LGT-92, leidžia vartotojui siųsti duomenis ir pasiekti itin didelius atstumus esant mažam duomenų perdavimo greičiui. Tai užtikrina itin plataus spektro ryšį ir aukštą atsparumą trukdžiams, tuo pačiu sumažinant srovės suvartojimą. Jis skirtas profesionalioms sekimo paslaugoms. Jame taip pat yra avarinis SOS mygtukas, kuris paspaudus siunčia pranešimą, kuriam jis sukonfigūruotas. Tai mažas lengvas mazgas, kuris yra dviejų variantų:

• LGT-92-Li: jį maitina 1000 mA įkraunama ličio jonų baterija ir įkrovimo grandinė, kuri naudojama stebėjimui realiuoju laiku, naudojant trumpą stebėjimo aukštyn nuorodą.
• LGT-92-AA: išjunkite įkrovimo grandinę, kad gautumėte mažiausią energijos suvartojimą ir tiesiogiai iš AA baterijų. Tai skirta turto stebėjimui, kai reikia tik kelis kartus per dieną susieti.

Čia mes naudosime LGT-92-Li variantą. Kai kurios šio GPS sekimo funkcijos yra nurodytos toliau:

• Suderinamas su LoRaWAN 1.0.3
• Reguliarus/ realaus laiko GPS sekimas
• Įmontuotas 9 ašių akselerometras
• Judesio jutimo galimybė
• Galios stebėjimas
• Įkrovimo spaustukas su USB prievadu (skirtas LGT-92-LI)
• 1000 mA ličio jonų baterija (skirta LGT-92-LI)
• Trispalvis LED,
• Signalizacijos mygtukas
• Juostos: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Komandos keisti parametrus

Daugiau informacijos apie LGT92 rasite šio produkto duomenų lape ir čia esančiame gaminio vartotojo vadove.

4 veiksmas: mazgo nustatymas: „Arduino“pagrįstas GPS sekimo mazgas

Šiame žingsnyje mes nustatysime pirmo tipo GPS sekimo mazgą, kurį ketiname prijungti prie „Dragino Gateway“, ty „Arduino“pagrįstą GPS mazgą. Šiame mazge yra integruotas GPS lustas. Nors mes taip pat galime prijungti papildomą GPS anteną, aš vis tiek naudojuosi borto antena. „GPS Tracker“mazgas iš esmės yra GPS skydas, prijungtas prie „Arduino“. Prie jo prijungtas „LoRa“modulis yra „Zigbee“formato ir yra SX1276 „LoRa“modulis. Prieš prijungdami jį prie „Dragino Gateway“, turime nustatyti ir sukonfigūruoti „Gateway“naudodami „TheThingsNetwork“. Procesas yra panašus į tą, kurį naudojome konfigūruodami „LG01-P Gateway“. Iš šio vaizdo įrašo galite patikrinti konfigūravimo procesą, taip pat galite peržiūrėti šio projekto instrukcijas. Atlikus „Gateway“sąranką. Dabar turime atlikti ryšius, kad mazgas veiktų. Kadangi GPS dalis yra prijungta kaip skydas, nereikia jokių laidų ir viskas. Mums tereikia prijungti du trumpiklius kabelius, kurie yra GPS-Rx ir GPS-Tx kaiščiai, kuriuos reikia prijungti prie atitinkamai 3 ir 4 skaitmeninių kaiščių. Kai mazgas perkamas, ant kaiščių yra geltonos spalvos džemperiai, kuriuos turime prijungti. Pirmiausia nuimkite tuos džemperius, tada galėsite sujungti. Atlikus šiuos paprastus ryšius, atėjo laikas įkelti kodą į šį mazgą, kurį atliksime kitame žingsnyje.

Išsamų GPS skydo aprašymą galite rasti čia.

5 veiksmas: „Arduino“pagrįsto GPS mazgo programavimas

Šiame žingsnyje mes įkeliame programą į „Arduino“pagrįstą mazgą. Norėdami tai padaryti, turite apsilankyti šio projekto „GitHub“saugykloje ir atlikti toliau nurodytus veiksmus.

1. Eikite į „Github“saugyklą. Ten pamatysite failą pavadinimu „Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino“. Atidarykite tą failą. Būtent kodą reikia įkelti į „Arduino“, todėl nukopijuokite jį ir įklijuokite į „Arduino IDE“.

2. Eikite į „TheThingsNetwork Console“. Ten turite sukurti programą, jei norite, suteikti jai bet kokį atsitiktinį programos ID, aprašymą ir po to spustelėkite mygtuką „Pridėti programą“. Kai programa bus pridėta, eikite į įrenginių skirtuką.

3. Ten reikia užregistruoti vieną įrenginį. Suteikite įrenginiui unikalų įrenginio ID. Sukurkite atsitiktinį įrenginio EUI ir programos EUI ir paspauskite registracijos mygtuką.

4. Kai tai bus padaryta, turite pereiti prie nustatymų ir perjungti aktyvinimo metodą iš OTAA į ABP ir po to spustelėkite išsaugojimo mygtuką.

5. Puslapyje „Įrenginio apžvalga“nukopijuokite įrenginio adresą ir įklijuokite jį į kodą, paskelbtą „Arduino IDE“atitinkamoje vietoje. Po to nukopijuokite tinklo sesijos raktą ir programos sesijos raktą koduotu formatu ir įklijuokite juos į kodą.

6. Kai tai bus padaryta, prijunkite „Arduino“prie kompiuterio. Pasirinkite tinkamą COM prievadą ir paspauskite įkėlimo mygtuką. Kai kodas bus įkeltas. Atidarykite serijinį monitorių 9600 bitų greičiu ir pamatysite kai kuriuos duomenis serijiniame monitoriuje, kuris simbolizuoja duomenų perdavimą.

7. Po to grįžkite į „TheThingsNetwork“konsolę ir atidarykite mūsų sukurtą programą. Ten spustelėkite mygtuką Apmokestinimo formatai. Grįžę į „Github“saugyklą pamatysite failą pavadinimu „Arduino GPS Tracker Payload“. Atidarykite tą failą ir nukopijuokite ten parašytą mažą kodą ir įklijuokite jį pagal naudingos apkrovos formatus. Po to išsaugokite naudingosios apkrovos funkcijas. Ši naudingosios apkrovos funkcija naudojama iššifruoti GPS mazgo siunčiamus duomenis.

Taip pat baigiame mazgo programavimo dalį. Jei pereisite į skirtuką „Duomenys“, prieš naudodamiesi naudingos apkrovos funkcija pamatysite atsitiktinius duomenis. Bet kai tik pritaikoma naudingosios apkrovos funkcija. Tada pamatysite keletą reikšmingų duomenų, tokių kaip platuma, ilguma ir pranešimą, kuriame sakoma TTN naudingos apkrovos funkcija. Tai rodo, kad mazgas sėkmingai prijungtas ir duomenų perdavimas taip pat vyksta. Kadangi šis mazgas nėra užfiksuotas naudojant GPS palydovus, todėl duomenų perdavimui reikia laiko, tačiau taip pat, jei jį laikysime atvirame danguje ir pridėsime papildomą anteną, tada galime žymiai pagerinti jo veikimą.

6 veiksmas: nustatykite LGT-92 GPS sekimo mazgą

Iki šiol mes nustatėme ir sukonfigūravome „Arduino“GPS mazgą ir per jį taip pat išsiuntėme duomenis į vartus. Bet kaip matote, „Arduino Node“yra šiek tiek didelių gabaritų ir nėra labai reprezentatyvus. Tačiau nesijaudinkite, nes turime LGT-92 GPS sekimo mazgą iš „Dragino“. Tai lengvas, gražiai atrodantis GPS sekimo mazgas, kurio struktūra yra panaši į „Arduino“mazgo struktūrą viduje, bet išorėje, jis turi skydelį su dideliu raudonu SOS mygtuku, kuris siunčia avarinius duomenis į vartus paspaudus ir iš vartai, galime tai perskaityti. Jame taip pat yra daugiaspalvis šviesos diodas, kuris užsidega, simbolizuodamas įvairius dalykus. Dešinėje pusėje yra įjungimo/išjungimo mygtukas. Jis tiekiamas su kai kuriais priedais, tokiais kaip dirželis, kad jį būtų galima kažkur pririšti, taip pat USB kabelis, kurį galima naudoti norint prijungti jį prie USB į nuoseklųjį keitiklį ir iš ten jį prijungti prie kompiuterio. Mūsų atveju mums nereikia koduoti, nes LGT-92 yra iš anksto sukonfigūruotas. Dėžutėje yra tam tikrų duomenų, tokių kaip „Device EUI“ir kiti dalykai, todėl turime saugiai laikyti dėžutę su savimi.

Dabar eikite į konfigūracijos dalį. Turime sukurti programą, kaip tai darėme „Arduino“GPS mazgo atveju. Tačiau reikia atlikti keletą pakeitimų, kaip nurodyta toliau:

1. Įėję į EUI skirtuką pagal nustatymus matome, kad numatytasis EUI jau yra. Turime pašalinti tą EUI ir įvesti LGI programą į LGT-92 dėžutę.

2. Dabar turime sukurti įrenginį ir įrenginio nustatymuose įvesti įrenginio EUI ir programos raktą, kurį gausime ant dėžutės. Įvedus šiuos du duomenis, mūsų įrenginys užregistruojamas ir paruoštas naudoti.

Tokiu būdu konfigūracija atliekama ir mūsų įrenginys paruoštas naudoti kaip mazgas.

7 žingsnis: LGT-92 veikimo testavimas

Iki ankstesnio veiksmo mes baigėme LGT-92 GPS sekimo mazgo nustatymą, konfigūraciją ir įrenginio registraciją. Dabar, kai įjungsime LGT-92, pamatysime žalią šviesą, kol ji įsijungs. Įrenginiui įsijungus, lemputė užges ir po tam tikro laiko mirksės. Mirksinti lemputė bus mėlynos spalvos, o tai rodo, kad duomenys siunčiami tuo metu. Dabar, kai pateksime į skirtuką Duomenys, pamatysime, kad yra atsitiktinių duomenų. Taigi turime pakeisti naudingosios apkrovos formatą, kaip tai darėme „Arduino“mazgui. Eikite į „Github“saugyklą, kur pamatysite failą pavadinimu „LGT-92 GPS Tracker Payload“. Atidarykite failą ir nukopijuokite ten parašytą kodą. Dabar grįžkite į „TheThingsNetwork Console“, ten turite eiti į skirtuką „Payload Format“ir įklijuoti kodą. Išsaugokite pakeitimus ir baigsite. Dabar, kai grįšite į skirtuką Duomenys, pamatysite, kad dabar duomenys yra suprantamu formatu. Ten pamatysite tokius duomenis kaip akumuliatoriaus įtampa, platuma, ilguma ir tt, taip pat pamatysite kai kuriuos duomenis, kuriuose sakoma: Alarm_status: False, o tai rodo, kad SOS mygtukas nėra paspaustas.

Tokiu būdu mes pažvelgėme į „LPS-8 Dragino Gateway“ir „LGT-92“GPS sekimo mazgą ir sukonfigūravome juos siųsti ir gauti vietos duomenis. Šie įrenginiai gali būti labai naudingi kuriant „LoRa“pagrįstus projektus. Ateityje bandysiu kartu su jais įgyvendinti kai kuriuos projektus. Tikimės, kad jums patiko ši pamoka. Laukiu jūsų kitą kartą.