Samouczek LoRa GPS Tracker - LoRaWAN z Dragino i TTN: 7 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Hej co tam u was! Akarsh tutaj z CETech.

Kilka projektów wstecz przyjrzeliśmy się bramie LoRaWAN firmy Dragino. Podłączyliśmy różne węzły do bramy i przesyłaliśmy dane z węzłów do bramy, używając TheThingsNetwork jako serwera. Przeszliśmy przez cały proces konfiguracji Gatewaya. W tym projekcie zamierzamy posunąć tę grę o krok dalej, podłączając urządzenie śledzące GPS do Gateway. W rzeczywistości połączymy dwa urządzenia śledzące GPS z Gateway jeden po drugim.

Najpierw podłączymy węzeł GPS oparty na Arduino do Gateway po zaprogramowaniu go w celu udostępniania danych GPS, a następnie podłączymy gotowy węzeł GPS Tracker LGT92 firmy Dragino i z niego również zbierzemy dane GPS.

Czekaj, czy mówiłem ci o nowej bramie od Dragino, z której będziemy dzisiaj korzystać. Tak, dzisiaj mamy z nami nową bramkę od dragino, 8-kanałową bramkę LPS8, z której będziemy korzystać.

Będzie fajnie. Więc zacznijmy.

Kieszonkowe dzieci:

Kup LPS8 w Indiach:

Kup LGT92 w Indiach:

Krok 1: Uzyskaj płytki drukowane do swoich projektów

PCBGOGO, założona w 2015 roku, oferuje usługi montażu PCB pod klucz, w tym produkcję PCB, montaż PCB, pozyskiwanie komponentów, testy funkcjonalne i programowanie układów scalonych.

Jej bazy produkcyjne wyposażone są w najnowocześniejszy sprzęt produkcyjny. Choć ma dopiero pięć lat, ich fabryki mają doświadczenie w branży PCB od ponad 10 lat na chińskich rynkach. Jest wiodącym specjalistą w zakresie montażu płytek PCB w technologii montażu powierzchniowego, przelotowego i mieszanego oraz usług produkcji elektroniki, a także montażu płytek PCB pod klucz.

PCBGOGO zapewnia obsługę zamówień od prototypu do masowej produkcji, dołącz do nich już teraz w świętowaniu Świąt Bożego Narodzenia i Nowego Roku w wielkim stylu! Oferują duże rabaty kuponowe wraz z prezentami-niespodziankami przy zamówieniach i wiele innych prezentów jest organizowanych!!!!

Krok 2: O bramce Dragino LPS8

LPS8 to wewnętrzna brama LoRaWAN typu open source. W przeciwieństwie do bramki jednokanałowej LG01-P. LPS8 to bramka 8-kanałowa, co oznacza, że możemy podłączyć do niej więcej węzłów i z łatwością obsłużyć stosunkowo większy ruch LoRa. Bramka LPS8 jest zasilana przez jeden koncentrator SX1308 LoRa i dwa transceivery 1257 LoRa. Posiada port hosta USB i wejście zasilania USB typu C. Oprócz tego ma również port Ethernet, który można wykorzystać do celów połączenia. Ale dzisiaj tego nie użyjemy, ponieważ połączymy go za pomocą Wi-Fi. W przedniej części bramki znajdują się 4 diody LED stanu zasilania, punktu dostępu Wi-Fi, portu Ethernet i połączenia z Internetem.

Bramka ta pozwala nam połączyć bezprzewodową sieć LoRa z siecią IP przez Wi-Fi lub Ethernet. LPS8 wykorzystuje Semtech Packet forwarder i jest w pełni kompatybilny z protokołem LoRaWAN. Koncentrator LoRa w tej bramce zapewnia 10 programowalnych równoległych ścieżek demodulacji. Jest dostarczany ze wstępnie skonfigurowanymi standardowymi pasmami częstotliwości LoRaWAN do użytku w różnych krajach. Niektóre cechy bramy LPS8 LoRaWAN to:

1. Jest to system OpenWrt Open Source.
2. Emuluje demodulatory 49x LoRa.
3. Posiada 10 programowalnych równoległych ścieżek demodulacji.

Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat bramy LPS8. Możesz zapoznać się z jego arkuszem danych tutaj i instrukcją obsługi tutaj.

Krok 3: O lokalizatorze GPS LGT92 LoRaWAN

Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92 to urządzenie śledzące GPS typu open source oparte na MCU Ultra Low Power STM32L072 i module SX1276/1278 LoRa.

LGT-92 zawiera moduł GPS małej mocy L76-L oraz 9-osiowy akcelerometr do wykrywania ruchu i wysokości. Moc zarówno modułu GPS, jak i akcelerometru może być kontrolowana przez MCU, aby uzyskać najlepszy profil energetyczny dla różnych zastosowań. Technologia bezprzewodowa LoRa zastosowana w LGT-92 pozwala użytkownikowi przesyłać dane i osiągać bardzo duże zasięgi przy niskich szybkościach transmisji danych. Zapewnia komunikację o bardzo dużym zasięgu w zakresie widma rozproszonego i wysoką odporność na zakłócenia, jednocześnie minimalizując pobór prądu. Jest skierowany do profesjonalnych usług śledzenia. Posiada również awaryjny przycisk SOS, który po naciśnięciu wysyła wiadomość, dla której jest skonfigurowany. Jest to mały lekki węzeł, który występuje w dwóch wariantach, które są:

• LGT-92-Li: Zasilany jest akumulatorem litowo-jonowym 1000mA i obwodem ładowania, który służy do śledzenia w czasie rzeczywistym z krótkim łączem śledzącym.
• LGT-92-AA: Wyłącz obwód ładowania, aby uzyskać najniższe zużycie energii i zasilanie bezpośrednio z baterii AA. Jest to przeznaczone do śledzenia zasobów, w którym wystarczy połączyć się kilka razy dziennie.

Tutaj użyjemy wariantu LGT-92-Li. Niektóre funkcje tego GPS Tracker są wymienione poniżej:

• Zgodność z LoRaWAN 1.0.3
• Regularne/śledzenie GPS w czasie rzeczywistym
• Wbudowany 9-osiowy akcelerometr
• Możliwość wykrywania ruchu
• Monitorowanie mocy
• Klips do ładowania z portem USB (dla LGT-92-LI)
• Zasilanie bateryjne litowo-jonowe 1000mA (dla LGT-92-LI)
• Trójkolorowa dioda LED,
• Przycisk alarmowy
• Pasma: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Komendy do zmiany parametrów

Aby uzyskać więcej informacji na temat LGT92, zapoznaj się z arkuszem danych tego produktu i instrukcją obsługi produktu tutaj.

Krok 4: Konfiguracja węzła: węzeł śledzenia GPS oparty na Arduino

W tym kroku skonfigurujemy pierwszy typ węzła śledzenia GPS, który zamierzamy połączyć z naszą bramą Dragino, tj. Węzeł GPS oparty na Arduino. Ten węzeł ma wbudowany układ GPS. Chociaż możemy do tego podłączyć dodatkową antenę GPS, nadal używałbym anteny pokładowej. Węzeł GPS Tracker to w zasadzie tarcza GPS połączona z Arduino. Podłączony do niego moduł LoRa ma format typu Zigbee i jest modułem SX1276 LoRa. Przed podłączeniem go do bramy Dragino, musimy skonfigurować i skonfigurować bramę z TheThingsNetwork. Proces jest podobny do tego, którego użyliśmy do skonfigurowania bramy LG01-P. Możesz sprawdzić ten film wideo dotyczący procesu konfiguracji stąd, a także zapoznać się z instrukcjami dla tego projektu. Po wykonaniu konfiguracji bramy. Teraz musimy wykonać połączenia, aby węzeł działał. Ponieważ część GPS jest podłączona jako ekran, nie ma potrzeby stosowania żadnych przewodów. Wystarczy podłączyć dwa kable połączeniowe, które są pinami GPS-Rx i GPS-Tx, które należy podłączyć odpowiednio do pinów cyfrowych 3 i 4. Gdy węzeł jest kupiony, ma on zworki w kolorze żółtym na pinach, które musimy połączyć. Najpierw usuń te zworki, a następnie możesz wykonać połączenia. Po wykonaniu tych prostych połączeń nadszedł czas, aby wgrać kod do tego węzła, co zrobimy w następnym kroku.

Szczegółowy opis tarczy GPS znajdziesz tutaj.

Krok 5: Programowanie węzła GPS opartego na Arduino

W tym kroku wgramy program do naszego węzła opartego na Arduino. W tym celu musisz odwołać się do repozytorium GitHub dla tego projektu stąd i postępować zgodnie z instrukcjami podanymi poniżej:

1. Udaj się do repozytorium Github. Zobaczysz tam plik o nazwie „Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino”. Otwórz ten plik. Jest to kod, który należy wgrać do Arduino, więc skopiuj ten kod i wklej go do Arduino IDE.

2. Przejdź do konsoli TheThingsNetwork. Tam musisz utworzyć aplikację, nadaj jej dowolny losowy identyfikator aplikacji, opis jeśli chcesz, a następnie kliknij przycisk "Dodaj aplikację". Po dodaniu aplikacji przejdź do zakładki urządzeń.

3. Tam musisz zarejestrować jedno urządzenie. Nadaj urządzeniu unikalny identyfikator. Wygeneruj losowy EUI urządzenia i EUI aplikacji i naciśnij przycisk rejestracji.

4. Gdy to zrobisz, musisz przejść do ustawień i zmienić metodę aktywacji z OTAA na ABP, a następnie kliknąć przycisk Zapisz.

5. Ze strony Przegląd urządzenia skopiuj adres urządzenia i wklej go do kodu zamieszczonego w Arduino IDE w odpowiednim miejscu. Następnie skopiuj klucz sesji sieciowej i klucz sesji aplikacji w zakodowanym formacie i wklej je również do kodu.

6. Gdy to zrobisz, podłącz Arduino do komputera. Wybierz odpowiedni port COM i naciśnij przycisk przesyłania. Po przesłaniu kodu. Otwórz monitor szeregowy z szybkością transmisji 9600 i zobaczysz dane na monitorze szeregowym, co symbolizuje trwającą transmisję danych.

7. Następnie wróć do konsoli TheThingsNetwork i otwórz aplikację, którą stworzyliśmy. Tam kliknij przycisk Formaty ładunku. Wróć do repozytorium Github, gdzie zobaczysz plik o nazwie „Arduino GPS Tracker Payload”. Otwórz ten plik i skopiuj mały kod tam zapisany i wklej go pod formatami ładunku. Następnie zapisz funkcje ładunku. Ta funkcja ładunku jest używana do dekodowania danych wysyłanych przez węzeł GPS.

W tym przypadku skończyliśmy również z częścią programowania dla węzła. Jeśli przejdziesz do zakładki Dane, zobaczysz tam losowe dane przed zastosowaniem funkcji ładunku. Ale jak tylko zostanie zastosowana funkcja ładunku. Następnie zobaczysz kilka znaczących danych, takich jak szerokość geograficzna, długość geograficzna i komunikat z informacją o funkcji TTN Payload. To pokazuje, że węzeł jest pomyślnie podłączony i trwa również transmisja danych. Ponieważ ten węzeł nie jest podpięty do satelitów GPS, dlatego zajmuje to trochę czasu w transmisji danych, ale także, jeśli trzymamy go pod gołym niebem i dodamy dodatkową antenę, możemy znacznie zwiększyć wydajność tego.

Krok 6: Konfiguracja węzła śledzenia GPS LGT-92

Do tej pory wykonaliśmy konfigurację i konfigurację węzła Arduino GPS, a także wysłaliśmy dane za jego pośrednictwem do bramki. Ale jak widać, Arduino Node jest nieco nieporęczny i niezbyt reprezentacyjny. Ale nie martw się, ponieważ mamy węzeł LGT-92 GPS Tracker firmy Dragino. Jest to lekki, pięknie wyglądający węzeł GPS, który ma strukturę podobną do węzła Arduino od wewnątrz, ale na zewnątrz ma panel z dużym czerwonym przyciskiem SOS, który po naciśnięciu i z brama, możemy to przeczytać. Ma również wielokolorową diodę LED, która świeci, aby symbolizować różne rzeczy. Po prawej stronie znajduje się przycisk włączania/wyłączania zasilania. Jest dostarczany z kilkoma akcesoriami, takimi jak pasek do zawiązania go gdzieś, a także kabel USB, który można wykorzystać do podłączenia go do konwertera USB na szeregowy, a stamtąd można go podłączyć do komputera. W naszym przypadku nie musimy wykonywać żadnego kodowania, ponieważ LGT-92 jest wstępnie skonfigurowany. Pudełko, w którym się znajduje, zawiera pewne dane, takie jak EUI urządzenia i inne rzeczy, więc musimy przechowywać je bezpiecznie przy sobie.

Przechodzimy teraz do części konfiguracyjnej. Musimy stworzyć aplikację tak jak zrobiliśmy to w przypadku węzła Arduino GPS. Ale trzeba wprowadzić kilka zmian, które są podane poniżej:

1. Gdy wchodzimy w zakładkę EUI pod ustawieniami widzimy, że istnieje już domyślny EUI. Musimy usunąć ten EUI i wprowadzić aplikację EUI obecną na pudełku LGT-92.

2. Teraz musimy utworzyć urządzenie i w ustawieniach urządzenia musimy wprowadzić EUI urządzenia i klucz aplikacji, który otrzymamy na pudełku. Po wprowadzeniu tych dwóch urządzeń nasze urządzenie zostaje zarejestrowane i jest gotowe do użycia.

W ten sposób konfiguracja jest zakończona i nasze urządzenie jest gotowe do użycia jako węzeł.

Krok 7: Testowanie działania LGT-92

Do poprzedniego kroku zakończyliśmy konfigurację, część konfiguracyjną i rejestrację urządzenia naszego węzła LGT-92 GPS Tracker. Teraz, gdy włączymy LGT-92, zobaczymy zielone światło, gdy się włączy. Gdy urządzenie się włączy, kontrolka zgaśnie i będzie migać po określonym czasie. Migające światło będzie koloru niebieskiego, co oznacza, że dane są wysyłane w tym czasie. Teraz, gdy przejdziemy pod zakładkę Dane, zobaczymy, że są jakieś losowe dane. Musimy więc zmienić format ładunku, tak jak to zrobiliśmy dla węzła Arduino. Udaj się do repozytorium Github, gdzie zobaczysz plik o nazwie „LGT-92 GPS Tracker Payload”. Otwórz plik i skopiuj zapisany tam kod. Teraz wróć do TheThingsNetwork Console, tam musisz przejść do zakładki Payload Format i wkleić tam kod. Zapisz zmiany i gotowe. Teraz, gdy wrócisz do zakładki Dane, zobaczysz, że teraz dane są w zrozumiałym formacie. Zobaczysz tam dane, takie jak napięcie baterii, szerokość geograficzna, długość geograficzna itp. Zobaczysz również dane mówiące Alarm_status: False, co oznacza, że przycisk SOS nie jest wciśnięty.

W ten sposób zajrzeliśmy do LPS-8 Dragino Gateway i LGT-92 GPS Tracker node i skonfigurowaliśmy je do wysyłania i odbierania danych o lokalizacji. Urządzenia te mogą być bardzo pomocne przy tworzeniu projektów opartych na LoRa. Postaram się również w przyszłości zrobić z nimi kilka projektów. Mam nadzieję, że podobał Ci się ten samouczek. Do zobaczenia następnym razem.