- LoRaWAN 네트워크의 기본 토폴로지
- 올바른 LoRAWAN 게이트웨이 선택
- Sentrius RG186 LoRaWAN 게이트웨이
- LoRaWAN 게이트웨이와 사물 네트워크 연결
- Things Network Server에 게이트웨이 등록
- RN2483을 사용하는 Arduino Lora 노드
Lora Networks는 점점 더 인기를 얻고 있으며,이 주변에 수많은 IoT 장치가 등장하면서이 저전력 장거리 무선 통신은 수많은 애플리케이션에 적합 할 수 있습니다. 우리는 이미 인기있는 SX1278 LoRa 트랜시버 모듈을 사용하여 Arduino Lora 노드를 구축하고 Raspberry Pi Lora 노드를 사용하여 피어 투 피어 통신을 수행했습니다. 그러나 LoRaWAN의 모든 기능을 탐색하려면 자체 게이트웨이를 설정하고 노드가 통신 할 수 있도록해야합니다. 이렇게하면 여러 장치가 장거리에서 게이트웨이와 통신 할 수 있습니다.
그러나 프로세스를 시작했을 때, 특히 여기 인도의 LoRa의 비표준 주파수 범위로 인해 상당한 혼란에 직면했습니다. 따라서이 기사에서는 가장 저렴한 게이트웨이를 선택하는 것부터 The Things Network에 등록하고이를 통한 데이터 트래픽을 모니터링하는 방법까지 안내 할 것입니다. 그럼 시작하겠습니다.
LoRaWAN 네트워크의 기본 토폴로지
그러나 거기에 도달하기 전에 LoRaWAN 네트워크의 기본 토폴로지를 이해하는 것이 중요합니다.
가장 낮은 수준 에는 온도 센서, 수도 미터 또는 GPS 추적기와 같은 실제 IoT 장치 가 있습니다. 이들은 일반적으로 마이크로 컨트롤러, 센서 및 LoRa 트랜시버가있는 장치이며 엔드 노드 라고합니다. 그 위에 우리는 게이트웨이가 있는데, 이것은 셀 타워와 Wi-Fi 라우터의 융합처럼 생각할 수 있습니다. 기본적으로 이론적으로는 10km에 이르는 엔드 노드에서 정보를 가져 와서 정보를 인터넷으로 푸시합니다. 게이트웨이에는 패킷 전 달기 소프트웨어와 집중 기 모듈을 실행하는 강력한 마이크로 프로세서도 있습니다.
하나의 노드가 두 개 이상의 게이트웨이와 통신하고 이러한 중복 데이터 패킷을 관리하고 업 링크 및 다운 링크를 제어하는 방법에 유의하십시오. 모든 게이트웨이는 네트워크 서버 라고하는 것에 연결됩니다. 네트워크 서버를 T-Mobile 또는 Jio와 같은 셀 네트워크 공급자로 생각할 수 있습니다. LoRaWAN의 경우 인기있는 오픈 소스 네트워크 제공 업체 중 하나 는 The Things Network 입니다. 마지막으로, 모든 위에, 우리는이 응용 프로그램 서버 일반적으로 최종 사용자 분석을 통해 네트워크 서버와 선물 그것에서 정보를 가져옵니다 웹 사이트 또는 모바일 응용 프로그램입니다.
올바른 LoRAWAN 게이트웨이 선택
이제 우리는 전체 LoRaWAN 생태계에서 게이트웨이가하는 일을 알고 있습니다. 질문은 귀하의 지역에서 하나를 선택하고 배포하는 방법입니다. 솔직히 몇 가지 DIY 솔루션을 포함한 많은 옵션이 있지만 안정성과 경제성을 염두에두고 Liard Connectivity 의 Sentrius RG186 LoRaWAN 게이트웨이 를 사용하기로 결정했습니다. 애플리케이션에 대한 게이트웨이를 선택할 때 확인해야하는 사양은 다음과 같습니다.
가장 먼저 고려해야 할 사항은 작동 주파수 입니다. 인도에서 Lora의 법적 작동 주파수는 865Mhz에서 867Mhz 사이입니다. 우리가 가지고있는 게이트웨이는 868Mhz 버전 인 Sentrius RG186이지만 863Mhz에서 870Mhz까지의 주파수를 지원할 수 있으며 이는 우리의 요구 사항에 매우 적합합니다. 다음은 채널 수입니다. LoRaWAN 게이트웨이에는 최소 2 개의 채널이 있어야하며 게이트웨이에는 5 개의 채널이 있습니다. 즉, 동시에 5 개의 엔드 노드와 통신 할 수 있습니다. 다음은 게이트웨이 비용입니다., 이제 여기에서 가장 저렴한 옵션은 Raspberry Pi 및 RAK831 Concentrator 보드를 사용하여 자신의 lora 게이트웨이를 구축하는 것이지만 여기에는 채널이 하나뿐이므로 LoRaWAN 게이트웨이라고 할 수 없습니다. 가격도 RG186과 비교해도 별 차이가 없었다. 그런 다음 실내 게이트웨이와 실외 게이트웨이 중에서 선택해야 합니다. 실외 게이트웨이는 장거리이지만 꽤 비쌉니다. RG186은 실내 게이트웨이이며 기술적으로 15km의 가시 거리를 커버 할 수 있습니다. 나는 이것에 대해 범위 테스트를하고 싶지만 다른 비디오에서도 그것을 해보자. 마지막으로 Lora Alliance 에서 게이트웨이를 인증 한 경우 구성의 용이성입니다.그러면 상황이 훨씬 쉬워 지지만 게이트웨이는 매우 비쌉니다. 어쨌든 Things Network와 함께 게이트웨이를 사용할 계획이라면 RG186 게이트웨이조차도 매우 간단합니다.
Sentrius RG186 LoRaWAN 게이트웨이
RG186 게이트웨이를 구입하면 앞의 개봉 비디오에서 볼 수 있듯이 필요한 모든 것을 거의 얻을 수 있습니다. 게이트웨이 모뎀 자체가 있고 유럽 플러그가있는 12V 2.5A 어댑터가 있으므로 인도에서 사용할 어댑터를 찾아야합니다. 그런 다음 세 개의 안테나와 이더넷 케이블이 있습니다. 이것이 게이트웨이를 설정하는 데 필요한 모든 것입니다. 우리 게이트웨이는 Bluetooth Low Energy도 지원하지만이 비디오를 만드는 시점에 Liard에서 사용 방법에 대한 문서가 공개되어 있지 않으므로 이는 미래를위한 것입니다.
안테나 3 개 중 짧은 안테나 2 개는 2.4 / 5.5GHz Wi-Fi 통신용이므로 각 커넥터에 연결하십시오. 긴 것은이 마지막 커넥터로 들어가는 868Mhz LoRa 통신용입니다. 전면에는 전원 커넥터, 사용자 버튼, 재설정 버튼 및 SD 카드 슬롯이 있습니다. 이 이더넷 커넥터를 사용하거나 Wi-Fi를 통해 게이트웨이를 인터넷에 연결할 수 있습니다. 뒷면에는 MAC ID 및 EUI와 같은 몇 가지 중요한 정보가 있습니다. 나중에 필요하므로 이더넷 MAC ID의 마지막 숫자를 기록해 두십시오.
이제 게이트웨이를 완전히 조립 했으므로 제공 한 어댑터로 전원을 켜고 몇 가지 간단한 지침에 따라 The Things Network에 연결하는 것입니다. 완료되면 간단한 Lora 노드를 사용하여 TTN 네트워크 서버에 테스트 페이로드를 전송하여 작동 방식을 확인합니다. 그것이 어떻게 이루어지는 지 보여 드리겠습니다.
LoRaWAN 게이트웨이와 사물 네트워크 연결
DC 어댑터로 Sentrius RG186 게이트웨이에 전원을 공급하고 게이트웨이에서 라우터로 이더넷 케이블을 연결합니다. 그런 다음 노트북이 동일한 라우터에 연결되어 있는지 확인하고 다음 주소를 입력하십시오. https: // rg1xx와 앞서 언급 한 게이트웨이 MAC ID의 마지막 6 자리, 내 것이 29378B이고.local로 완료되었다고 가정 해 보겠습니다. 연결이 안전하지 않다고 표시되면 고급으로 들어가 계속을 클릭하십시오. 기본적으로 사용자 이름은 sentrius 이고 암호는 RG1xx 입니다. 이미 모든 것을 구성 했으므로 대시 보드는 다음과 같습니다.
그러나 Wi-Fi에 들어가서 스캔을 클릭하고 Wi-Fi 라우터에 연결해야합니다. 그런 다음 LoRa를 클릭하고 사전 설정에서 네트워크 레거시 사물을 선택하고 적용을 클릭하십시오. 또한 사물 네트워크에 게이트웨이를 등록 할 때 필요하므로 왼쪽에 표시된 게이트웨이 EUI 번호를 복사해야합니다.
그런 다음 라디오 아래에서 게이트웨이가 작동해야하는 주파수 채널을 선택해야합니다. 여기에 두 개의 무선 모듈이 있습니다. 여기서는 865 ~ 867MHz의 인도 주파수에서 작동하는 Radio 0 모듈을 사용하고 868Mhz의 유럽 주파수에서 작동하는 Radio 1 모듈을 사용하고 있습니다. 왜냐하면 내가 인도에서 게이트웨이를 운영하고 있지만 유럽 주파수에서도 하나의 라디오를 설정해야하기 때문입니다. 그래서 Radio 0 중심 주파수를 868.5 Mhz로 설정하고 Radio 1의 중심 주파수를 868.1 Mhz로 설정했습니다. 아래로 스크롤하면 각 라디오 모듈에 최대 5 개의 채널이 있으며 중앙 주파수를 기준으로 주파수가 자동으로 할당되는 것을 볼 수 있습니다. Radio 0 모듈의 경우 인도 주파수 채널 865.1, 865.3, 865.5, 865.7 및 865.9가 할당됩니다. 이 값을 확인한 후 업데이트를 클릭하십시오.
Things Network Server에 게이트웨이 등록
다음 단계는 TTN에 게이트웨이를 등록하여 thingsnetwork.org를 열고 아직 등록하지 않은 경우 등록하는 것입니다. 그런 다음 콘솔에서 게이트웨이를 클릭 한 다음 게이트웨이를 등록합니다. 먼저 "기존 패킷 전달기를 사용하고 있습니다"를 클릭하고 이전에 복사 한 EUI 번호를 붙여 넣습니다. 그런 다음 게이트웨이에 대한 설명을 제공하고 주파수 계획을 선택하십시오. 인도를 선택하고 있으며 가장 가까운 라우터 옵션은 아시아 SE입니다. 그런 다음지도를 사용하여 게이트웨이의 위치를 선택하여 TTN도지도에 표시 한 다음 실내를 선택하고 마지막으로 게이트웨이를 등록 할 수 있습니다.
이와 같이 게이트웨이가 모두 등록되었으며 모든 것이 정상적으로 작동하면 연결됨으로 상태를 확인할 수 있습니다. 또한 여기에서 트래픽 섹션을 확인하면 게이트웨이가 근처 Lora 노드의 데이터 패킷을 처리했는지 확인할 수 있습니다. 아직 페이지가 없기 때문에이 페이지는 비어 있습니다.
또한 TTN 게이트웨이 맵에 들어가면 게이트웨이가 나열되는 것을 볼 수 있습니다. 여기에서 제 것을 볼 수 있습니다. 이 작업이 완료되면 LoRaWAN 게이트웨이가 모두 실행됩니다. 이제이 지역의 모든 LoRa 엔드 디바이스는 게이트웨이를 통해 사물 네트워크와 통신하여이를 테스트 할 수 있습니다. 저는 Arduino를 사용하여 간단한 Lora 노드를 구축했습니다.
RN2483을 사용하는 Arduino Lora 노드
Microchip 의 인기있는 RN2483 LoRa 트랜시버 IC 를 사용하며 테스트 목적으로 Arduino에 직접 연결됩니다. 그런 다음 Arduino가 868Mhz Indian Frequency의 Things 네트워크와 통신하도록 프로그래밍하여 여기에서 작동하는 것이 합법적입니다. 어떻게 만들 었는지 알고 싶으시면 댓글란에 알려 주시면 별도의 영상을 만들어 드리겠습니다.
Arduino에 코드를 업로드하고 전원을 계속 켜두십시오. 이제 게이트웨이 근처에 TTN 서버에 테스트 페이로드를 보내는 Lora 노드가 있습니다. 다시 트래픽 섹션에 들어가서 게이트웨이가 패킷을 처리했는지 확인합시다.
그리고 예, 보시다시피 전달되는 패킷에 대한 세부 정보를 얻고 있습니다. 물론 실제 데이터는 볼 수 없지만 패킷 수신 빈도, 방송 시간, 장치 주소 및 페이로드 크기와 같은 다른 정보는 볼 수 있습니다.
게이트웨이가 TTN 서버에 일부 페이로드를 전송하여 활성화되면 이와 같이 ttnmapper에 나열되므로 해당 지역의 모든 lora 노드가 게이트웨이를 사용하여 TTN 서버로 데이터를 보낼 수 있습니다.
그래서 이것은 RG186 LoRaWAN 게이트웨이에 대한 내 기사를 거의 요약합니다. 도움이 되었기를 바라며 도중에 뭔가를 배웠습니다. 질문이 있으시면 댓글 섹션에 남겨 두거나 다른 기술 질문에 대한 포럼을 사용하십시오.