LoRa GPS Tracker Tutorial - LoRaWAN s Dragino a TTN: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Hej, co se děje, lidi! Akarsh sem z CETech.

Před několika projekty jsme se podívali na bránu LoRaWAN od Dragino. Připojili jsme různé uzly k bráně a přenášeli data z uzlů k bráně pomocí serveru TheThingsNetwork jako serveru. Prošli jsme celým konfiguračním procesem brány. V tomto projektu se chystáme posunout tuto hru o krok dále připojením GPS trackeru k bráně. Ve skutečnosti k Gateway připojíme dva GPS trackery jeden po druhém.

Nejprve k Gateway po naprogramování připojíme uzel GPS založený na Arduinu, abychom mohli sdílet data GPS, a poté připojíme hotový uzel GPS trackeru LGT92 od Dragino a také z něj budeme sbírat data GPS.

Počkejte, řekl jsem vám o nové bráně od Dragino, kterou dnes použijeme? Ano, dnes tu máme novou bránu od dragino, 8kanálovou bránu LPS8, kterou budeme používat.

Bude to zábava. Začněme tedy.

Zásoby:

Kupte si LPS8 v Indii:

Koupit LGT92 v Indii:

Krok 1: Získejte PCB pro své projekty

PCBGOGO, založená v roce 2015, nabízí služby montáže DPS na klíč, včetně výroby DPS, montáže DPS, získávání součástek, funkčního testování a programování IC.

Její výrobní základny jsou vybaveny nejmodernějším výrobním zařízením. Ačkoli je to jen pět let staré, jejich továrny mají zkušenosti s průmyslem PCB více než 10 let na čínských trzích. Je předním specialistou na montáže desek plošných spojů, průchozí otvory a smíšené technologie a služby elektronické výroby a montáže desek plošných spojů na klíč.

PCBGOGO poskytuje službu objednávání od prototypu po sériovou výrobu, připojte se k nim hned teď a oslavte Vánoce a Nový rok stylově! Nabízejí velké kupónové slevy spolu s překvapivými dárky k vašim objednávkám a pořádá se mnoho dalších dárků !!!!

Krok 2: O LPS8 Dragino Gateway

LPS8 je otevřená vnitřní krytá brána LoRaWAN. Na rozdíl od jednokanálové brány LG01-P. LPS8 je 8kanálová brána, což znamená, že k ní můžeme připojit více uzlů a snadno zvládneme poměrně větší provoz LoRa. Brána LPS8 je napájena jedním koncentrátorem SX1308 LoRa a dvěma transceivery 1257 LoRa. Má hostitelský port USB a napájecí vstup USB typu C. Kromě toho má také ethernetový port, který lze použít pro účely připojení. To ale dnes nebudeme používat, protože jej připojíme pomocí Wi-Fi. V přední části brány máme 4 stavové LED diody pro napájení, přístupový bod Wifi, ethernetový port a připojení k internetu.

Tato brána nám umožňuje přemostit bezdrátovou síť LoRa na IP síť prostřednictvím Wi-Fi nebo Ethernet. LPS8 používá předávací modul Semtech Packet a je plně kompatibilní s protokolem LoRaWAN. Koncentrátor LoRa v této bráně poskytuje 10 programovatelných paralelních demodulačních cest. Dodává se s předem nakonfigurovanými standardními frekvenčními pásmy LoRaWAN, které budou použity v různých zemích. Některé funkce brány LPS8 LoRaWAN jsou:

1. Je to Open Source systém OpenWrt.
2. Emuluje 49x demodulátory LoRa.
3. Má 10 programovatelných paralelních demodulačních cest.

Chcete -li získat podrobné informace o bráně LPS8. Zde se můžete podívat na jeho technický list a uživatelskou příručku.

Krok 3: O LGT92 LoRaWAN GPS Tracker

Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92 je open-source GPS tracker založený na Ultra Low Power STM32L072 MCU a SX1276/1278 LoRa Module.

LGT-92 obsahuje nízkoenergetický modul GPS L76-L a 9osý akcelerometr pro detekci pohybu a nadmořské výšky. Napájení modulu GPS i akcelerometru lze ovládat pomocí MCU, aby bylo dosaženo nejlepšího energetického profilu pro různé aplikace. Bezdrátová technologie LoRa použitá v LGT-92 umožňuje uživateli odesílat data a dosáhnout extrémně dlouhých dosahů při nízkých přenosových rychlostech. Poskytuje komunikaci s rozšířeným spektrem ultravysokého dosahu a vysokou odolnost proti rušení při minimalizaci spotřeby proudu. Zaměřuje se na profesionální sledovací služby. Má také nouzové tlačítko SOS, které po stisknutí odešle zprávu, pro kterou je nakonfigurováno. Jedná se o malý lehký uzel, který je dodáván ve dvou variantách, které jsou:

• LGT-92-Li: Je napájen dobíjecí lithium-iontovou baterií 1000mA a nabíjecím obvodem, který slouží ke sledování v reálném čase s krátkým sledovacím uplinkem.
• LGT-92-AA: Vypněte nabíjecí obvod, abyste získali nejnižší spotřebu energie a energii přímo z baterií AA. Toto je určeno pro sledování aktiv, kde stačí uplink několikrát denně.

Zde použijeme variantu LGT-92-Li. Některé funkce tohoto GPS Tracker jsou uvedeny níže:

• Kompatibilní s LoRaWAN 1.0.3
• Pravidelné/ sledování GPS v reálném čase
• Vestavěný 9osý akcelerometr
• Možnost snímání pohybu
• Monitorování napájení
• Nabíjecí klip s USB portem (pro LGT-92-LI)
• Napájení Li-ion baterie 1000mA (pro LGT-92-LI)
• Tříbarevná LED,
• Tlačítko alarmu
• Pásma: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Příkazy ke změně parametrů

Další podrobnosti o LGT92 naleznete v datovém listu tohoto produktu zde a uživatelské příručce k produktu zde.

Krok 4: Nastavení uzlu: Uzel GPS trackeru založený na Arduinu

V tomto kroku nastavíme první typ uzlu sledovače GPS, který se chystáme připojit k naší bráně Dragino, tj. Uzlu GPS na bázi Arduina. Tento uzel má integrovaný čip GPS. Ačkoli k tomu můžeme také připojit další anténu GPS, stále bych používal palubní. Uzel GPS Tracker je v podstatě štít GPS připojený k Arduinu. Připojený modul LoRa je ve formátu Zigbee a je modulem SX1276 LoRa. Před připojením k bráně Dragino potřebujeme nastavit a nakonfigurovat bránu pomocí TheThingsNetwork. Proces je podobný tomu, který jsme použili ke konfiguraci brány LG01-P. Odtud můžete zkontrolovat proces konfigurace tohoto videa a také se odtud můžete podívat na Instructables pro daný projekt. Po nastavení brány. Nyní musíme provést připojení, aby Node fungoval. Vzhledem k tomu, že část GPS je připojena jako stínění, nejsou potřeba žádné kabely a vše. Stačí připojit dva propojovací kabely, kterými jsou piny GPS-Rx a GPS-Tx, které je třeba připojit k digitálním pinům 3 a 4. Když je uzel zakoupen, má na pinech žlutě zbarvené propojky, které potřebujeme připojit. Nejprve odstraňte tyto propojky a poté proveďte připojení. Poté, co nyní provedeme tato jednoduchá připojení, je čas nahrát kód do tohoto uzlu, což uděláme v dalším kroku.

Zde můžete získat podrobný popis štítu GPS.

Krok 5: Programování uzlu GPS založeného na Arduinu

V tomto kroku nahrajeme program do našeho uzlu založeného na Arduinu. Za tímto účelem se odtud musíte podívat do úložiště GitHub pro tento projekt a postupujte podle níže uvedených kroků:

1. Přejděte do úložiště Github. Tam uvidíte soubor s názvem „Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino“. Otevřete ten soubor. Je to kód, který je třeba nahrát do Arduina, takže zkopírujte tento kód a vložte jej do Arduino IDE.

2. Přejděte do konzoly TheThingsNetwork. Tam musíte vytvořit aplikaci, dát jí libovolné náhodné ID aplikace, nějaký popis, pokud chcete, a poté kliknout na tlačítko „Přidat aplikaci“. Jakmile se aplikace přidá, přejděte na kartu zařízení.

3. Tam musíte zaregistrovat jedno zařízení. Zadejte jedinečné ID zařízení. Vytvořte náhodné zařízení EUI a App EUI a stiskněte tlačítko Registrace.

4. Jakmile to bude hotové, musíte přejít na nastavení a přepnout způsob aktivace z OTAA na ABP a poté kliknout na tlačítko Uložit.

5. Ze stránky Přehled zařízení zkopírujte adresu zařízení a vložte ji do kódu zveřejněného v Arduino IDE na příslušném místě. Poté zkopírujte klíč relace sítě a klíč relace aplikace v kódovaném formátu a vložte je také do kódu.

6. Jakmile to bude hotové, připojte Arduino k počítači. Vyberte správný port COM a stiskněte tlačítko Odeslat. Jakmile se kód nahraje. Otevřete sériový monitor s přenosovou rychlostí 9600 a na sériovém monitoru uvidíte některá data, která symbolizují, že probíhá přenos dat.

7. Poté se vraťte zpět do konzoly TheThingsNetwork a otevřete aplikaci, kterou jsme vytvořili. Klikněte na tlačítko Formáty užitečného zatížení. Vraťte se zpět do úložiště Github, kde uvidíte soubor s názvem „Arduino GPS Tracker Payload“. Otevřete tento soubor a zkopírujte tam napsaný malý kód a vložte jej do formátů užitečného zatížení. Poté uložte funkce užitečného zatížení. Tato funkce užitečného zatížení se používá k dekódování dat odeslaných uzlem GPS.

V tomto jsme také dokončili programovací část pro uzel. Pokud přejdete na kartu Data, uvidíte tam nějaká náhodná data, než byla použita funkce užitečného zatížení. Ale jakmile je použita funkce užitečného zatížení. Poté uvidíte některá smysluplná data, jako je zeměpisná šířka, zeměpisná délka a zpráva s informacemi o funkci užitečného zatížení TTN. To ukazuje, že uzel je úspěšně připojen a probíhá také přenos dat. Vzhledem k tomu, že tento uzel není spojen se satelity GPS, proto to trvá nějaký čas v přenosu dat, ale také to trvá, pokud ho držíme pod širým nebem a přidáme další anténu, pak můžeme výrazně zvýšit výkon tohoto.

Krok 6: Nastavení uzlu GPS Tracker LGT-92 GPS

Doposud jsme provedli nastavení a konfiguraci uzlu GPS Arduino a také jsme přes něj odeslali data do brány. Ale jak vidíte, Arduino Node je trochu objemný a málo prezentovatelný. Ale nebojte se, protože máme uzel GPS Tracker LGT-92 od Dragino. Jedná se o lehký, krásně vypadající uzel trackeru GPS, který má strukturu podobnou uzlu Arduino uvnitř, ale na vnější straně má panel s velkým červeným tlačítkem SOS, které při stisknutí a od odeslání nouzových dat do brány brána, to si můžeme přečíst. Má také vícebarevnou LED, která se rozsvítí a symbolizuje různé věci. Na pravé straně je tlačítko ON/OFF. Dodává se s některým příslušenstvím, jako je popruh, který jej někde zaváže, a také kabel USB, který lze použít k připojení k převodníku USB na sériový port, a odtud jej můžete připojit k počítači. V našem případě nemusíme provádět žádné kódování, protože LGT-92 je předkonfigurován. Krabice, ve které je dodávána, obsahuje některá data, jako je Device EUI a další věci, takže krabici musíme mít bezpečně u sebe.

Nyní se dostáváme k konfigurační části. Potřebujeme vytvořit aplikaci, jako jsme to udělali v případě uzlu GPS Arduino. Je však nutné provést některé změny, které jsou uvedeny níže:

1. Když vstoupíme do záložky EUI pod nastavením, vidíme, že již existuje výchozí EUI. Musíme odstranit tuto EUI a zadat aplikaci EUI přítomnou na krabici LGT-92.

2. Nyní musíme vytvořit zařízení a uvnitř nastavení zařízení zadat Device EUI a App Key, který dostaneme na krabici. Když jsou zadány tyto dva, naše zařízení se zaregistruje a je připraveno k použití.

Tímto způsobem je konfigurace provedena a naše zařízení je připraveno k použití jako uzel.

Krok 7: Testování fungování LGT-92

Do předchozího kroku jsme dokončili nastavení, konfigurační část a registraci zařízení našeho uzlu LGT-92 GPS Tracker. Když nyní zapneme LGT-92, rozsvítí se zelené světlo. Jakmile se zařízení zapne, kontrolka zhasne a po určité době začne blikat. Blikající světlo bude mít modrou barvu, což ukazuje, že data jsou v tu chvíli odeslána. Když teď přejdeme na kartu Data, uvidíme, že existují nějaká náhodná data. Musíme tedy změnit formát užitečného zatížení, jako jsme to udělali pro uzel Arduino. Přejděte do úložiště Github, kde uvidíte soubor s názvem „LGT-92 GPS Tracker Payload“. Otevřete soubor a zkopírujte tam napsaný kód. Nyní se vraťte zpět do konzoly TheThingsNetwork, kde musíte přejít na kartu Formát užitečného zatížení a vložit tam kód. Uložte změny a jste hotovi. Když se nyní vrátíte na kartu Data, uvidíte, že nyní jsou data v nějakém srozumitelném formátu. Zde uvidíte data, jako je napětí baterie, zeměpisná šířka, zeměpisná délka atd. Také uvidíte některá data, která říkají Alarm_status: False, což ukazuje, že tlačítko SOS není stisknuto.

Tímto způsobem jsme se podívali na uzel LPS-8 Dragino Gateway a LGT-92 GPS Tracker a nakonfigurovali jsme je pro odesílání a přijímání údajů o poloze. Tato zařízení mohou být velmi užitečná při vytváření projektů založených na LoRa. Zkusím s nimi také v budoucnu dělat nějaké projekty. Doufám, že se vám tento návod líbil. Těšíme se na vás příště.