LoRa调制是一种低功耗广域网通信技术,是Semtech公司专有的一种基于扩频技术的超远距离无线传输技术。 LoRaWAN是为LoRa远距离通信网络设计的一套通讯协议和系统架构。它是一种媒体访问控制(MAC)层协议。
LoRaWAN在整个流程的中充当MAC的功能,而LoRa调制充当物理层。
LoRaWAN网络主要优势体现在低成本、广域连接和低功耗,同时具有较多的开源平台可供使用。下文将简单描述使用亿佰特E890-470LG11和E78-470LN22S同开源服务器平台-Chirpstack快速搭建本地LoRaWAN网络。
一、Chirpstack服务器简介和搭建
Chirpstack是一款多组件的、部署简单的开源服务器,同时也是使用最广泛的LoRaWAN服务器。本次安装使用Ubuntu18.04。
1、安装环境
快速搭建验证平台时直接使用Chirpstack-docker这个项目,可快速部署服务器。在要搭建的服务器上安装docker-compose。
在Ubuntu终端输入:sudo apt-get install -y docker-compose,输入docker-compose versio时,会显示docker-compose版本,此时安装成功。
2、获取文件
获取chirpstack-docker文件有两种办法,第一种直接从github下载,第二种使用git指令获取。github地址:https://github.com/brocaar/chirpstack-docker。
使用git指令获取项目,输入指令:git clone https://github.com/brocaar/chirpstack-docker.git。
3、修改服务器配置文件
切换路径到chirpstack-docker下,输入指令:vim configuration/chirpstack-network-server/chirpstack-network-server.toml,按照下图流程修改该文件。
4、首次启动
输入指令:sudo docker-compose up,初次使用时会一步部署所属要的环境。
部署完成后如下图,此时服务器部署工作全部完成。
二、网页配置网关和节点信息,并通讯。
首先需要保证所使用的的电脑和网关能顺利连接服务器,比如本地服务器时,确保配置电脑、E890网关和服务器处在同一网段,又如果是公网服务器,确保配置电脑和E890网关能连接外网。
1、网页配置
打开浏览器输入:服务器IP地址:8080。默认账号和密码均为admin,请第一次使用时注意修改密码。
2、生成服务器、网关和节点信息
A.生成服务器信息
点击左侧栏中Network-servers,网络服务器名称根据需求设置,网络服务器地址必须设置为chirpstack-network-server:8000,如下图。
点击左侧栏中Service-profiles,然后点击右上角+ CREATE键。
按照下图配置服务器参数,服务器名字根据实际设置,网络服务器选择上文中的网络服务器,红框参数依次是最小ADR空速和最大ADR空速,默认一般为0、5,根据实际使用,可调大调小。
B.生产网关和节点信息
点击左侧栏中Gateways-profiles,然后点击右上角+ CREATE新建一个网关种类。
网关类型为E890,红框为网关的状态信息上报周期,E890和网关均使用默认的30秒。
然后点击左侧栏中Gateways,点击右上角+ CREATE新建一个E890网关。网关参数中红框为网关ID,同个服务器不能使用相同的网关ID,E890网关默认使用00 00 00 00 00 00 00 FF FF。
打开WiFi,连接网关的WiFi,名称为EBT-E890-XXXX。浏览器输入192.168.10.1进入配置页面。密码为root。网关ID默认0000000000FFFF,并修改IP地址为服务器的IP地址。
C.生成节点并通信测试
随后生成节点种类和节点信息。点击左侧框中Device-profile,点击右上角+ CREATE新建一个节点种类。
下图是E78-470LN22S使用的参数信息。
点击红色框,开启OTAA模式,OTAA和ABP模式具体区别请参看LoRaWAN规范中的描述。简而言之,OTAA比ABP模式更加灵活,易于部署。
点击左侧栏中Applications,点击右上角+ CREATE新建一个应用,命名为E78。
退回上一级界面点击e78,点击右上角+ CREATE生成一个节点。下图中红框为DevEUI,之后设置节点信息需要这个参数。
随后点击图中红框图标生成APPKEY,
按照E78手册中的AT指令设置E78的入网信息,并申请入网,如下图。
此时成功搭建E890、E78和Chirpstack服务器组成的LoRaWAN网络。
三、结语
使用chirpstack和E890、E78能快速搭建LoRaWAN网络,对于一些需要快速成型的项目有很大的优势,同时利用Chirpstack的拓展功能,能快速与其他服务器形成配合。