LoRa GPS Tracker -opetusohjelma - LoRaWAN Dragino- ja TTN -tekniikoilla: 7 vaihetta

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

Hei, mitä kuuluu, kaverit! Akarsh täällä CETechistä.

Pari projektia taaksepäin katsoimme Draginon LoRaWAN -yhdyskäytävää. Yhdistimme eri solmut yhdyskäytävään ja lähetimme tietoja solmuista yhdyskäytävään käyttämällä TheThingsNetwork -palvelinta. Kävimme läpi Gatewayn koko kokoonpanoprosessin. Tässä projektissa aiomme viedä pelin askeleen pidemmälle yhdistämällä GPS -seurantalaitteen yhdyskäytävään. Itse asiassa yhdistämme kaksi GPS -seurantaa yhdyskäytävään yksi kerrallaan.

Ensinnäkin yhdistämme Arduino -pohjaisen GPS -solmun yhdyskäytävään ohjelmoinnin jälkeen, jotta voimme jakaa GPS -tietoja, ja sen jälkeen liitämme valmiiksi valmistetun GPS -paikannussolmun LGT92 Draginosta ja keräämme myös siitä GPS -tietoja.

Odota, kerroinko sinulle Draginon uudesta yhdyskäytävästä, jota aiomme käyttää tänään. Kyllä, tänään meillä on uusi Dragino -yhdyskäytävä kanssamme käyttämämme 8 -kanavaisen LPS8 -yhdyskäytävän kanssa.

Siitä tulee hauskaa. Aloitetaan siis.

Tarvikkeet:

Osta LPS8 Intiasta:

Osta LGT92 Intiasta:

Vaihe 1: Hanki piirilevyjä projekteillesi

Vuonna 2015 perustettu PCBGOGO tarjoaa avaimet käteen -periaatteella piirilevyjen kokoonpanopalveluja, mukaan lukien piirilevyjen valmistus, piirilevyjen kokoonpano, komponenttien hankinta, toiminnallinen testaus ja IC -ohjelmointi.

Sen valmistuspohjat on varustettu kehittyneimmillä tuotantolaitteilla. Vaikka se on vain viisi vuotta vanha, niiden tehtailla on kokemusta piirilevyteollisuudesta yli 10 vuoden ajan Kiinan markkinoilla. Se on johtava asiantuntija pinta-asennettavien, läpireikäisten ja sekateknologisten piirilevyjen kokoonpanon ja elektronisten valmistuspalvelujen sekä avaimet käteen -periaatteella toimivien piirilevyjen kokoonpanon alalla.

PCBGOGO tarjoaa tilauspalvelua prototyypistä massatuotantoon, liittykää heihin nyt juhlimaan tyylikkäästi joulua ja uutta vuotta! He tarjoavat suuria kuponkialennuksia yhdessä yllätyslahjojen kanssa tilauksillasi ja monia muita lahjoja järjestetään !!!!

Vaihe 2: Tietoja LPS8 Dragino Gateway -palvelusta

LPS8 on avoimen lähdekoodin Indoor LoRaWAN Gateway. Toisin kuin LG01-P yksikanavainen yhdyskäytävä. LPS8 on 8 -kanavainen yhdyskäytävä, mikä tarkoittaa, että voimme yhdistää siihen lisää solmuja ja käsitellä helposti suhteellisen suurempaa LoRa -liikennettä. LPS8 -yhdyskäytävässä on yksi SX1308 LoRa -keskitin ja kaksi 1257 LoRa -lähetin -vastaanotinta. Siinä on USB -isäntäportti ja USB -tyypin C virtatulo. Sen lisäksi siinä on myös ethernet -portti, jota voidaan käyttää yhteyden muodostamiseen. Mutta emme aio käyttää sitä tänään, koska aiomme yhdistää sen Wi-Fi: n avulla. Yhdyskäytävän etuosassa on 4 tilan LEDiä virtalähteelle, Wifi -tukiasemalle, Ethernet -portille ja Internet -yhteydelle.

Tämän yhdyskäytävän avulla voimme yhdistää LoRa-langattoman verkon IP-verkkoon Wi-Fi- tai Ethernet-yhteyden kautta. LPS8 käyttää Semtech Packet -kuormatraktoria ja on täysin yhteensopiva LoRaWAN -protokollan kanssa. Tämän yhdyskäytävän LoRa -konsentraattori tarjoaa 10 ohjelmoitavaa rinnakkaista demodulaatiopolkua. Sen mukana toimitetaan valmiiksi määritetyt vakio-LoRaWAN-taajuuskaistat, joita käytetään eri maissa. Joitakin LPS8 LoRaWAN -yhdyskäytävän ominaisuuksia ovat:

1. Se on avoimen lähdekoodin OpenWrt -järjestelmä.
2. Emuloi 49x LoRa -demodulaattoreita.
3. Sisältää 10 ohjelmoitavaa rinnakkaista demodulaatiopolkua.

Saat lisätietoja LPS8 -yhdyskäytävästä. Voit tutustua sen tietolomakkeeseen täältä ja käyttöoppaaseen täältä.

Vaihe 3: Tietoja LGT92 LoRaWAN GPS Trackerista

Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92 on avoimen lähdekoodin GPS-paikannin, joka perustuu erittäin pienitehoiseen STM32L072 MCU- ja SX1276/1278 LoRa -moduuliin.

LGT-92 sisältää pienitehoisen GPS-moduulin L76-L ja 9-akselisen kiihtyvyysanturin liikkeen ja korkeuden havaitsemiseen. Sekä GPS -moduulin että kiihtyvyysmittarin tehoa voidaan ohjata MCU: lla, jotta saavutetaan paras energiaprofiili eri sovelluksiin. LGT-92: ssa käytetyn langattoman LoRa-tekniikan avulla käyttäjä voi lähettää dataa ja saavuttaa erittäin pitkän kantaman alhaisilla tiedonsiirtonopeuksilla. Se tarjoaa erittäin pitkän kantaman hajaspektriviestintää ja korkeaa häiriönsietoa minimoiden virrankulutuksen. Se on suunnattu ammattimaisille seurantapalveluille. Siinä on myös hätäavauspainike, jota painettaessa lähetetään viesti, jolle se on määritetty. Se on pieni kevyt solmu, josta on kaksi vaihtoehtoa:

• LGT-92-Li: Sen virtalähteenä on 1000 mA: n ladattava litiumioniakku ja latauspiiri, jota käytetään reaaliaikaiseen seurantaan lyhyellä seurantalinkillä.
• LGT-92-AA: Poista latauspiiri käytöstä saadaksesi pienimmän virrankulutuksen ja virran suoraan AA-paristoista. Tämä on suunniteltu omaisuuden seurantaan, jossa sinun on vain up uplink muutaman kerran päivässä.

Tässä aiomme käyttää LGT-92-Li-versiota. Jotkut tämän GPS -seurannan ominaisuuksista ovat seuraavat:

• LoRaWAN 1.0.3 -yhteensopiva
• Normaali/ reaaliaikainen GPS-seuranta
• Sisäänrakennettu 9-akselinen kiihtyvyysanturi
• Liikkeentunnistusominaisuus
• Virranvalvonta
• Latauspidike USB-portilla (LGT-92-LI)
• 1000 mA litiumioniakku (LGT-92-LI)
• Kolmivärinen LED,
• Hälytyspainike
• Kaistat: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Parametrien muuttamiskomennot

Lisätietoja LGT92 -laitteesta saat tämän tuotteen tuoteselosteesta täältä ja tuotteen käyttöoppaasta täältä.

Vaihe 4: Solmun asettaminen: Arduino -pohjainen GPS -seurantasolmu

Tässä vaiheessa aiomme perustaa ensimmäisen tyyppisen GPS-paikannussolmun, jonka aiomme muodostaa yhteyden Dragino Gatewayen eli Arduino-pohjaiseen GPS-solmuun. Tässä solmussa on sisäinen GPS -siru. Vaikka voimme liittää tähän myös ylimääräisen GPS -antennin, käyttäisin silti sisäistä. GPS Tracker -solmu on pohjimmiltaan Arduinoon liitetty GPS -suoja. Siihen liitetty LoRa -moduuli on Zigbee -muodossa ja on SX1276 LoRa -moduuli. Ennen kuin kytket sen Dragino Gatewayen, meidän on määritettävä ja määritettävä yhdyskäytävä TheThingsNetwork -palvelun avulla. Prosessi on samanlainen kuin LG01-P-yhdyskäytävän määrittämisessä. Voit tarkistaa tämän videon määritysprosessista täältä ja viitata myös kyseisen projektin ohjeisiin täältä. Gateway -asennuksen jälkeen. Nyt meidän on tehtävä yhteydet solmun toimimiseksi. Koska GPS -osa on kytketty suojaksi, johtoja ja kaikkea ei tarvita. Meidän tarvitsee vain liittää kaksi hyppyjohtoa, jotka ovat GPS-Rx- ja GPS-Tx-nastat, jotka on liitettävä vastaavasti digitaalisiin nastoihin 3 ja 4. Kun solmu ostetaan, siinä on keltaisia puseroita nastoissa, jotka meidän on yhdistettävä. Irrota ne ensin, sitten voit tehdä liitännät. Kun olet tehnyt nämä yksinkertaiset yhteydet, on aika ladata koodi tähän solmuun, jonka teemme seuraavassa vaiheessa.

Saat yksityiskohtaisen kuvauksen GPS Shieldistä täältä.

Vaihe 5: Arduino -pohjaisen GPS -solmun ohjelmointi

Tässä vaiheessa aiomme ladata ohjelman Arduino -pohjaiseen solmuumme. Tätä varten sinun on viitattava tämän projektin GitHub -arkistoon täältä ja noudatettava alla olevia ohjeita:

1. Siirry Github -arkistoon. Siellä näet tiedoston nimeltä "Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino". Avaa tiedosto. Se on koodi, joka on ladattava Arduinolle, joten kopioi koodi ja liitä se Arduino IDE: hen.

2. Siirry TheThingsNetwork -konsoliin. Siellä sinun on luotava sovellus, anna sille mikä tahansa satunnainen sovellustunnus, jokin kuvaus, jos haluat ja napsauta sen jälkeen "Lisää sovellus" -painiketta. Kun sovellus on lisätty, siirry laitteiden välilehdelle.

3. Siellä sinun on rekisteröitävä yksi laite. Anna laitteelle yksilöllinen laitetunnus. Luo satunnainen laitteen EUI ja sovelluksen EUI ja paina rekisteröintipainiketta.

4. Kun tämä on tehty, sinun on siirryttävä asetuksiin ja vaihdettava aktivointimenetelmä OTAA: sta ABP: ksi ja napsautettava sen jälkeen tallennuspainiketta.

5. Kopioi Laitteen yleiskatsaus -sivulta laitteen osoite ja liitä se Arduino IDE: ssä olevaan koodiin. Kopioi sen jälkeen Network Session Key ja App Session Key koodatussa muodossa ja liitä ne myös koodiin.

6. Kun tämä on tehty, liitä Arduino tietokoneeseen. Valitse oikea COM -portti ja paina latauspainiketta. Kun koodi on ladattu. Avaa sarjamonitori tiedonsiirtonopeudella 9600 ja näet joitain tietoja sarjamonitorista, joka symboloi tiedonsiirron olevan käynnissä.

7. Palaa sen jälkeen TheThingsNetwork -konsoliin ja avaa luomamme sovellus. Napsauta siellä Payload Formats -painiketta. Palaa Github -arkistoon ja näet tiedoston nimeltä "Arduino GPS Tracker Payload". Avaa tiedosto ja kopioi sinne kirjoitettu pieni koodi ja liitä se hyötykuormien alle. Tallenna sen jälkeen hyötykuormatoiminnot. Tätä hyötykuormatoimintoa käytetään purkamaan GPS -solmun lähettämät tiedot.

Tässä olemme saaneet valmiiksi myös solmun ohjelmointiosan. Jos siirryt Tiedot -välilehteen, näet siellä satunnaisia tietoja ennen hyötykuormatoiminnon käyttöönottoa. Mutta heti kun hyötykuormatoiminto otetaan käyttöön. Sitten näet joitain merkityksellisiä tietoja, kuten leveysaste, pituusaste ja viestin, jossa sanotaan TTN -hyötykuorma. Tämä osoittaa, että solmu on yhdistetty onnistuneesti ja tiedonsiirto on myös käynnissä. Koska tämä solmu ei ole lukittu GPS -satelliittien kanssa, siksi tiedonsiirto vie aikaa, mutta se kestää myös, jos pidämme sen avoimen taivaan alla ja lisäämme lisäantennin, voimme parantaa tämän suorituskykyä merkittävästi.

Vaihe 6: LGT-92-GPS-seurantasolun määrittäminen

Tähän asti olemme tehneet Arduinon GPS -solmun asennuksen ja konfiguroinnin ja lähettäneet tietoja myös sen kautta yhdyskäytävään. Mutta kuten näette, Arduino -solmu on hieman tilaa vievä eikä kovin edustava. Mutta ei hätää, sillä meillä on Draginon LGT-92 GPS Tracker -solmu. Se on kevyt, kauniin näköinen GPS -paikannussolmu, jonka rakenne on samanlainen kuin Arduino -solmun sisäpuolella mutta ulkopuolella, ja siinä on paneeli, jossa on iso punainen SOS -painike, joka lähettää hätätiedot yhdyskäytävälle painettaessa ja yhdyskäytävä, voimme lukea sen. Siinä on myös monivärinen LED, joka syttyy symboloimaan erilaisia asioita. Oikealla puolella on virtakytkin. Sen mukana tulee joitakin lisävarusteita, kuten hihna, jolla se voidaan sitoa jonnekin, ja myös USB -kaapeli, jota voidaan käyttää liittämään se USB -sarjamuuntimeen ja sieltä voit liittää sen tietokoneeseen. Meidän tapauksessamme meidän ei tarvitse tehdä mitään koodausta, koska LGT-92 on valmiiksi määritetty. Laatikossa on joitakin tietoja, kuten Device EUI ja muut asiat, joten meidän on pidettävä laatikko turvallisesti mukanamme.

Nyt siirrytään kokoonpano -osaan. Meidän on luotava sovellus, kuten Arduinon GPS -solmun tapauksessa. Mutta sinun on tehtävä joitain muutoksia, kuten alla on esitetty:

1. Kun siirrymme EUI -välilehteen asetusten alle, näemme, että oletus -EUI on jo olemassa. Meidän on poistettava kyseinen EUI ja syötettävä LGT-92-laitteen kenttään oleva EUI-sovellus.

2. Nyt meidän on luotava laite ja laitteen asetusten sisällä meidän on annettava laitteen EUI ja sovellusavain, jonka saamme laatikkoon. Kun nämä kaksi syötetään, laitteemme rekisteröidään ja on käyttövalmis.

Tällä tavalla määritykset on tehty ja laitteemme on valmis käytettäväksi solmuna.

Vaihe 7: LGT-92: n toiminnan testaaminen

Edelliseen vaiheeseen saakka olimme valmiit LGT-92 GPS Tracker -solmun käyttöönoton, määritysosan ja laitteen rekisteröinnin kanssa. Nyt kun kytket LGT-92: n päälle, näemme vihreän valon sen ollessa päällä. Kun laite käynnistyy, valo sammuu ja vilkkuu tietyn ajan kuluttua. Vilkkuva valo on sinistä, mikä osoittaa, että tiedot lähetetään tuolloin. Nyt kun menemme Data -välilehteen, näemme, että satunnaisia tietoja on. Joten meidän on muutettava hyötykuormamuotoa kuten Arduino -solmulle. Siirry Github-arkistoon, jossa näet tiedoston nimeltä "LGT-92 GPS Tracker Payload". Avaa tiedosto ja kopioi sinne kirjoitettu koodi. Palaa nyt TheThingsNetwork Consoleen, siellä sinun on siirryttävä Payload Format -välilehdelle ja liitettävä koodi sinne. Tallenna muutokset ja olet valmis. Kun palaat Data -välilehdelle, näet, että tiedot ovat nyt ymmärrettävässä muodossa. Siellä näet tietoja, kuten akun jännite, leveysaste, pituusaste jne. Myös näet joitain tietoja, jotka sanovat Alarm_status: False, mikä osoittaa, että SOS -painiketta ei paineta.

Tällä tavalla tutustuttiin LPS-8 Dragino Gateway- ja LGT-92 GPS Tracker -solmuun ja määritimme ne lähettämään ja vastaanottamaan sijaintitietoja. Nämä laitteet voivat olla erittäin hyödyllisiä LoRa -pohjaisten projektien tekemisessä. Yritän myös tehdä joitain projekteja heidän kanssaan tulevaisuudessa. Toivottavasti pidit tästä opetusohjelmasta. Odotan innolla seuraavan kerran.