MuMo - LoRa Gateway: 25 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

### PÄIVITYS 10.3.2021 // uusimmat tiedot / päivitykset ovat saatavilla github-sivulla:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Mikä on MuMo?

MuMo on tuotekehityksen (Antwerpenin yliopiston laitos) yhteistyö Antwerpenin muotoilutehtaan ja Antwerpenin muotimuseon välillä.

Hankkeen tavoitteena on rakentaa avoimen lähdekoodin IOT -valvontajärjestelmä, joka perustuu LoRa -verkkoon.

• Sen pitäisi olla helppo asentaa.
• Sen pitäisi olla helppo koota.
• Sen on oltava skaalautuva sovellusalueelta.

Mitä projekti MuMo sisältää:

MuMo -solmu

MuMo Node on pienitehoinen laite AA -paristoilla, joka voi mitata ja lähettää ympäristöparametreja LoRa -verkon kautta. Parametrit ovat lämpötila, kosteus, ympäristön paine ja kirkkaus.

*** MuMo -solmua voidaan laajentaa muilla sovelluksilla käytettävillä toiminnoilla. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway on aktiivinen LoRa -yhdyskäytävä, joka voi vastaanottaa ja välittää LoRa -signaaleja Node -laitteesta Internetin kautta. Tässä hankkeessa yhdyskäytävä varustetaan myös MuMo Node -laitteen samoilla antureilla, ilman pölyanturilla ja vianloukulla, joita voidaan valvoa etänä kameralla.

*** Yhdyskäytävää ei tarvitse varustaa antureilla tai kameralla. Se voi myös tarjota vain LoRa -verkkoa (ei mittausyhdyskäytävää). ***

MuMo -kojelauta

MuMo -hallintapaneeli on tarkoitettu luomaan yleiskatsaus verkkosovelluksesta luotavasta verkosta. Se on tehty käyttäjäystävälliseksi eri toiminnoilla. Kojelauta voidaan räätälöidä täysin käyttäjän toiveiden ja sovellusten mukaan.

Github -sivu:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Linkitetyt ohjattavat sivut:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Tarvittavat työkalut:

• 3D -tulostin filamentilla
• Juotosrauta / juote
• Pieni leikkuupiikki
• Kuuma liimapistooli (tai muut kiinnitystyökalut)
• Pieni ruuvimeisseli

Vaihe 1: #laitteisto - osien tilaaminen

Osat tilauksesta:

Katso äskettäinen yleiskatsaus github -sivulta:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo/blob/master/Shopping_list.md

Vaihe 2: #laitteisto - 3D -tulostetut osat

3D -tulostuksen osat:

1. Yhdyskäytävä

   • GATEWAY_Main_Housing
   • GATEWAY_Takaisin

2. Anturi_laajennus

   • Anturi_Kotelo
   • Sensor_Backcover

3. Kamera_laajennus

   • Kamera_Kotelo
   • Camera_Backcover
4. Trap_extension

uusimpien STL -tiedostojen github -sivu:

github.com/jokohoko/Mumo/tree/main/STL_GATEWAY

Tulosta filamentti:

PETG (edullinen ja kestävämpi)

PLA

Yleiset tulostusasetukset:

• Tukea ei tarvita
• Täyttö ei ole tarpeen
• 0,2 kerroksen korkeus
• 3 ulkokehää (lujuus ja kestävyys)

Vaihe 3: #Ohjelmisto - Valmista SD -kortti Raspberry Pi

Osat:

• Raspberry Pi
• Micro SD -kortti.

Ohjeet:

1. Varmista, että SD-kortti vilkkuu ja että oikea vadelma-käyttöjärjestelmä (Raspberry Pi OS (32-bittinen), jossa on työpöytä) on asennettu mikro-SD-kortille. Noudata alla olevaa linkkiä löytääksesi oikeat ohjeet flash -muistin valmisteluun ja microSD -kortin valmisteluun.
2. Aseta micro SD -kortti Raspberry Pi -laitteeseen.

Linkki:

www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/

Vaihe 4: #laitteisto - Ilmanpölyanturin valmistelu (valinnainen)

Osat:

• näkynyt ilman pölyanturi
• 2 x vastus (3,3 KΩ)
• Groven hattulevy
• 2 x kutistuva hiha

Ohjeet:

1. Katkaise punainen johto liittimeen asti.
2. Katkaise keltainen lanka 3 cm: n etäisyydellä liittimestä.
3. Katkaise musta johto 2 cm: n etäisyydeltä liittimestä.
4. Kuori jokaisen langan pää.
5. Aseta pieni kutistusholkki keltaisen kaapelin päälle.
6. Aseta suuri kutisteholkki keltaisen ja mustan kaapelin päälle.
7. Juotos kaksi vastusta sarjaan liittimen keltaisen kaapelin välissä.
8. Juotos toinen keltainen kaapeli anturin sivulla yhteen vastuksista.
9. Liu'uta pieni holkki keltaisen langan juotosliitännän päälle siten, että yksi vastuspää on edelleen paljaana, ja kutista pientä holkkia.
10. Juotos mustat johdot takaisin yhteen ja edelleen paljastunut vastuspää niiden välissä.
11. Työnnä suuri holkki juotosliitännän ja pienen holkin päälle ja kutista suuri holkki.
12. Juotos punainen kaapeli Grove -hattulevyn 5 V: n nastoihin (nastat 2 ja 4) (katso kuva ylhäältä).

Vaihe 5: #Hardware - Välikappaleiden asennus (valinnainen)

Osat:

• Groven hattulevy
• Nähtiin ilman pölyanturi
• 4 x naaras-uros välilevyt
• 4 x naaras-naaras välilevyt
• 4 x mutteri

Ohjeet:

1. Asenna naaras-urosvälikkeet lehtohattulevyn asennusreikien läpi
2. Kierrä mutterit naaras-urosvälikappaleisiin ja kiristä se. (antaa lisätilaa kaapeleille taipua)
3. Kierrä naaras-naarasvälikkeet muttereiden päälle ja kiristä kaikki.
4. Vedä ilmapölyanturin punainen 5 V: n kaapeli välikkeen sisäpuolelle (katso viimeinen kuva).

Vaihe 6: #Laitteisto - Kamerakaapelin / pölyanturin / I2C: n liittäminen (valinnainen)

Osat:

• Kokoonpanopino vaiheesta 6

• Vadelma PiModel 3 B+
• Kameran kaapeli
• 2 x Grove -liitäntäkaapelit
• 1 x pitkä M2.5 -ruuvi

Ohjeet:

Kameran kaapeli:

1. Nosta Raspberry Pi: n kaapeliliittimen salpaa (katso kuva yksi - punainen suorakulmio). Ole varovainen, hauras!
2. Työnnä kameran kaapeli Raspberry Pi -liittimeen sininen puoli USB -liittimiä kohti.
3. Kun kaapeli on oikeassa paikassa. Työnnä salpa takaisin paikalleen niin, että kaapeliliitäntä on kiinnitetty.
4. Vie kameran kaapeli mukana toimitetun reiän läpi leikkuulaudalle. (katso kuva leikkuulaudan ylhäältä katsottuna - punainen suorakulmio)
5. Kohdista levy sivussa oleviin tapiliitäntöihin.
6. Tee pino työntämällä sitä alaspäin.
7. Kiinnitä pino kiinnittämällä ruuvi vadelman pi -liitännän vieressä olevaan reikään. (katso kuva ylhäältä)
8. Ensimmäinen pino on valmis!

Ilmapölyanturi:

Liitä ilmapölyanturin liitin Grove -hattulevyn nastaan D16. (katso kuva puulevyn ylhäältä katsottuna - violetti suorakulmio)

I2C -liittimet:

Liitä kaksi Grove -liitäntäkaapelia Grove -hattulevyn I2C -liittimiin. Käytä mieluiten kameran kaapelin lähellä olevia liittimiä. Tämä helpottaa HDMI -portin käyttöä jälkikäteen. (katso kuva leikkuulaudan ylhäältä katsottuna - sininen suorakulmio)

Vaihe 7: #laitteisto - pinon rakentaminen koteloon

Osat:

• Kokoonpanopino vaiheesta 6
• Gateway_body 3D -tulostus
• 3 x pitkä M2.5
• 1 x M3

Ohjeet:

1. Tarkista, onko Micro SD -kortti asetettu Raspberry Pi -laitteeseen.
2. Aseta ilmapölyanturi 3D -tulostuskoteloon ja kiinnitä se M3 -ruuvilla.
3. Ennen kuin asetamme pinon. Vedä kamerakaapeli ja kaksi I2C -liitäntäkaapelia kotelon alaosan läpi.
4. Aseta Pi -pino koteloon.
5. Työnnä kaapelit sivulle, jotta ne eivät ole tiellä.
6. Varmista, ettei Micro USB- ja HDMI -liitännän edessä ole johtoja.
7. Kiinnitä pino kolmella M2.5 -ruuvilla edessä olevien reikien läpi.

Vaihe 8: #Hardware - Dragino LoRa Shield

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 7
• Dragino LoRa -kilpi
• 4 x lyhyttä M2.5 -ruuvia

Ohjeet:

1. Esiasenna antenni Dragino LoRa -suojaan. (älä kiristä vielä täysin!)
2. Aseta Dragino LoRa -kilpi lehtohattulevyn päälle. Kohdista tapit ja työnnä se kokonaan alas.
3. Kiinnitä levy neljällä M2.5 -ruuvilla.

Vaihe 9: #Hardware - Backcover

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 8
• Gateway_backcover
• 2x M3 ruuvia

Ohjeet:

1. Työnnä takakannen sisäosat koteloon ja työnnä se alas.
2. Takakansi kiinnitetty kahdella M3 -ruuvilla.

Vaihe 10: #Laitteisto - LoRa -yhdyskäytävän asennus

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 9
• Oheislaitteet: näyttö (HDMI) / näppäimistö / hiiri
• Micro usb virtalähde

Ohjeet:

1. Liitä Vadelma näyttöön HDMI -kaapelilla.
2. Liitä hiiri ja näppäimistö USB -liitäntään.
3. Liitä USB -virtajohto Raspberry Pi: hen viimeisenä. Sen pitäisi alkaa käynnistyä nyt.

Vaihe 11: #Ohjelmisto - Asenna LoRa Gatway - Ensimmäinen käynnistys Raspberry Pi

Ohjeet:

1. Näet asetusnäytön. Noudata asennusnäytön ohjeita.
2. Valitse maakunta- / verkko- / näppäimistöasetus
3. Lopussa se etsii päivityksiä ja asentaa ne. Ole kärsivällinen, tämä voi kestää muutaman minuutin.

Vaihe 12: #Ohjelmisto - LoRa -yhdyskäytävän asennus - Hanki eteerinen osoite TTN: lle

Ohjeet:

1. Avaa terminaali Raspberry Pi -laitteessa.
2. Kirjoita> ifconfig wlan0:
3. Näet Pi: n eetteriosoitteen. (esim. b5: 23: eb: fc: 55: d4)
4. Kirjoita tämä muistiin, koska tarvitset sitä, kun asetat yhdyskäytävän TTN: ään.

***Sivuhuomautus***

Tarkempia tietoja Dragino PG1301: n asetuksista saat käyttöoppaasta (sivu 7):

Git -linkki pdf -tiedostoon

Vaihe 13: #TTN - Rekisteröidy / Kirjaudu sisään

Asioiden verkko tarjoaa joukon avoimia työkaluja ja maailmanlaajuisen, avoimen verkon, jonka avulla voit rakentaa seuraavan IoT -sovelluksesi edulliseen hintaan.

* Jos sinulla on jo tili, voit ohittaa tämän vaiheen

Ohjeet:

1. Rekisteröidy The Things Networkiin ja luo tili
2. Noudata TTN -verkkosivuston ohjeita.
3. Rekisteröitymisen jälkeen kirjaudu sisään tilillesi
4. Siirry konsoliin. Löydät sen profiilisi pudotusvalikosta (katso kuva)

Vaihe 14: #TTN - Luo yhdyskäytävä TTN: ään

Ohjeet:

1. Napsauta TTN -konsolissa Yhdyskäytävä.
2. Napsauta rekisteröi yhdyskäytävä oikeassa yläkulmassa ja siirry uuteen yhdyskäytävälaitteeseen. (katso kuva - punainen neliö)
3. Valitse valintaruutu "Käytän vanhaa paketinsiirtoa". (katso kuva - vihreä neliö)
4. Täytä yhdyskäytävän EUI käyttämällä Pi: n eetteriosoitetta. Muunna osoitteesi tämän esimerkin mukaisesti b5: 23: eb: fc: 55: d4 => B523EBFC55D4FFFF (katso kuva - vihreä suorakulmio) "FFFF" lisätään, jotta siitä tulee 8 tavun ainutlaatuinen EUI.
5. Valitse taajuussuunnitelma (esim. Eurooppa - 868 MHz Euroopassa)
6. Valitse reititin (esim. Ttn-router-eu for Europe)
7. Osoita sijaintisi kartalla. (valinnainen)
8. Valitse oikea ruutu, sisällä tai ulkona.
9. Napsauta sivun alaosassa painiketta Rekisteröi yhdyskäytävä

Vaihe 15: #Ohjelmisto - LoRa Gatway -asennus - Liitäntäasetukset

Ohjeet:

1. Kirjoita päätelaitteeseen> sudo raspi-config
2. Valitse Liitäntäasetukset
3. Valitse ja ota SPI käyttöön
4. Valitse ja ota kamera käyttöön
5. Valitse ja ota I2C käyttöön

Vaihe 16: #Ohjelmisto - LoRa Gatwayn asentaminen - Lataa ja asenna LoRaWAN -paketinsiirto, joka ottaa SPi käyttöön

Ohjeet:

1. Kirjoita päätelaitteeseen> wget
2. Tämä lataa paketin edelleenlähettäjän Dragino Serveriltä RPI: lle.
3. Kirjoita päätelaitteeseen> sudo dpkg -i lorapktfwd.deb

Vaihe 17: #Ohjelmisto - LoRa -yhdyskäytävän määrittäminen - yhdyskäytävän tunnuksen, taajuuskaistan ja palvelimen osoitteen määrittäminen

Ohjeet:

1. Asennuksen jälkeen siirry osoitteeseen etc/ lora-gateway/ ja avaa local_conf.json
2. Lisää lokeroiden väliin tämä osa alla:

"gateway_ID": "B523EBFC55D4FFFF",

"server_address": "router.eu.thethings.network",

"serv_port_up": 1700,

"serv_port_down": 1700

3. Muuta gateway_ID -arvoksi gateway_ID, jota käytit yhdyskäytävän määrittämiseen TTN: ssä. ("FFFF": llä)

4. Tallenna asiakirja.

Vaihe 18: #Ohjelmisto - LoRa -yhdyskäytävän asennus - Käynnistä LoRa -verkko

Ohjeet:

1. Päätetyypissä>
2. sudo systemctl stop lorapktfwd
3. sudo systemctl käynnistä lorapktfwd
4. sudo systemctl ota käyttöön lorapktfwd
5. Tämä käynnistää paketin edelleenlähettäjän uudelleen ja varmistaa, että kuormatraktori käynnistyy Raspberry Pi: llä. Nyt LoRa -yhdyskäytäväsi on aktiivinen.
6. Sinun pitäisi nähdä tilapäivitys "yhdistetty" muutaman minuutin kuluessa TTN: ssä.

Vaihe 19: #Software - Setup Gateway - Sensor / Camera - Install (valinnainen)

Ohjeet:

1. Tarkista, onko Raspberry Pi -laitteessasi python 3. Päätteessä kirjoita => python3
2. Jos sinulla ei ole python 3: ta, noudata näitä asennusohjeita:
3. type => sudo apt update
4. type => sudo apt install python3 idle3
5. Nyt sinulla pitäisi olla python 3. Tarkista ensimmäinen vaihe.

Aktivoi kamera / I2C / SPI: (olet saattanut tehdä tämän jo LoRa -asetuksissa)

1. Päätteessä kirjoita => sudo raspi-config
2. Siirry liitäntäasetuksiin.
3. Ota kamera käyttöön
4. Ota I2C käyttöön
5. Ota SPI käyttöön

Asenna seuraavat kirjastot: (kirjoita tämä komento päätelaitteeseen)

1. sudo apt-get päivitys

sudo apt-get install libatlas-base-dev

2. pip3 asenna numpy
3. pip3 asenna opencv-python
4. pip3 asenna scikit-image

pip3 -asennusohjelma

5. pip3 asenna getmac
6. pip3 asenna adafruit-circuitpython-bme680
7. pip3 asenna adafruit-circuitpython-tsl2561
8. pip3 asenna RPI. GPIO

Vaihe 20: #Software - Setup Gateway - Sensor / Camera - Script Run (valinnainen)

Ohjeet:

1. Lataa python -skripti "mumo.py" githubista: Github -linkki
2. Aseta koodi työpöydällesi.
3. Avaa pääte ja kirjoita> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart
4. Kopioi tämä rivi tiedoston alareunaan> @lxterminal -e python3 /home/pi/Desktop/mumo.py
5. Tallenna tiedosto ja sulje se.
6. Skripti käynnistyy automaattisesti uudelleenkäynnistyksen yhteydessä.
7. Avaa koodi.
8. Vaihda URL -osoitteen päätepisteeksi. (minne lähettää tiedot taustapalvelimellesi)

Vaihe 21: #laitteisto - anturin laajennus (valinnainen)

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 9
• Sensor_body
• Sensor_cap
• Digitaalinen valoanturi (pieni anturi)
• BME680 -anturi (pitkä anturi)
• 4 x M2x5 ruuvia
• 4x M3 -ruuvia

Ohjeet:

1. Vie kaksi I2C -liitäntäkaapelia sensor_cap -reiän läpi.
2. Liitä BME680 -anturi ja digitaalinen valotunnistin I2C -grove -liitäntäkaapeliin.
3. Aseta BME680 -anturi ja digitaalinen valoanturi sensor_body -osaan ja kiinnitä se neljällä M2x5 -ruuvilla. Sinun on taivutettava kaapeli, jotta anturit asettuvat paikoilleen, joten ole varovainen!
4. Sulje se liu'uttamalla anturirungon päällä oleva sensor_cap.
5. Kiinnitti korkin runkoon kahdella M3 -ruuvilla.
6. Kiinnitä anturin lisäyksikkö yhdyskäytävän eteen kahdella M3-ruuvilla. (katso kuva - punainen ympyrä)
7. Lehtokaapelit ovat luultavasti liian pitkiä. Työnnä ne anturikotelon sisään.

Vaihe 22: #Hardware - Kameran laajennus (valinnainen)

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 10
• Kameramoduuli (M2.5 -ruuveilla)
• Kamera_runko
• Camera_cap
• 4x M3 -ruuvia

Ohjeet:

1. Aseta kamera ja yksi valokiinnike camera_cap -koteloon ja kiinnitä se kameramoduulin neljällä M2.5 -ruuvilla.
2. Kamerakaapelin asentamiseksi meidän on nostettava musta muovipidike liitännästä.
3. Työnnä kamerakaapeli sinisellä pinnalla kameraan päin. (katso kuvat)
4. Liu'uta camera_body kokoonpanon päälle
5. Kiinnitti camera_capin kahdella M3 -ruuvilla kameran runkoon.
6. Kiinnitä kameran lisäosa yhdyskäytävän kotelon pohjaan kahdella M3 -ruuvilla (katso kuva - punainen ympyrä)
7. Työnnä ulkoneva kaapeli koteloon.

Vaihe 23: #Hardware - Bug Trap Extension (valinnainen)

Osat:

• Kokoonpano vaiheesta 11
• Trap_Frame
• bug trap paper - tahmea paperi
• 2x M3 ruuvia

Ohjeet:

1. Aseta Trap_Frame -osa kameran kotelon päälle. Trapissa on tilaa yhdyskäytävän USB -kaapelille, joten tarkista kuvien oikea suunta.
2. Kiinnitä kahdella M3 -ruuvilla kameran kotelon vasemmalla ja oikealla puolella.
3. Aseta (60 x 75) mm: n vikapaperisi ansaan. Paikkoja on kaksi, edessä ja takana. Se riippuu siitä, miten sijoitat yhdyskäytävän.
4. Virta -usb -kaapeli voidaan kutoa ansaosan avoimen rakenteen väliin.

Vaihe 24: #laitteisto - yhdyskäytävän asennus

Yhdyskäytävällä on monia vaihtoehtoja yhdyskäytävän kiinnittämiseen.

Meillä on kaksi ruuvipaikkaa, joihin yhdyskäytävä voidaan ripustaa.

Meillä on myös nippusiteitä, joten voit kiinnittää yhdyskäytävän helposti mihin tahansa.

Vaihe 25: #laitteisto - erilaiset suunnat

Yhdyskäytävä on modulaarinen, joten anturit ja kamera voidaan asentaa eri suuntiin. Voit myös luoda omia komponentteja ja lisätä ne kokoonpanoon.