手把手教你，搭建LoRaWAN自動(dòng)采集系統(tǒng)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用案例
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，許多新興的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)和協(xié)議出現(xiàn)。LoRaWAN協(xié)議是一款基于LoRa的星型網(wǎng)絡(luò)，使用LoRa模塊的低功耗、距離遠(yuǎn)的無(wú)線通信特性，這種網(wǎng)絡(luò)適用于各類(lèi)智能抄表業(yè)務(wù)。LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)組成主要分三部分，設(shè)備端、網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器端。
下文是使用E78-DTU、E870-L470LG11 無(wú)線模塊 LoRaWAN網(wǎng)關(guān)搭建一個(gè)LoRaWAN的自動(dòng)采集系統(tǒng)，LoRaWAN服務(wù)器采用ChirpStack開(kāi)源服務(wù)器，整個(gè)系統(tǒng)示意圖如下圖。設(shè)備端使用E78-DTU與被采集設(shè)備通過(guò)RS485連接，E78-DTU通過(guò)LoRa與E870-L470LG11網(wǎng)關(guān)通訊，LoRaWAN網(wǎng)關(guān)設(shè)備將數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)給云服務(wù)器，云服務(wù)器做出相應(yīng)的處理后轉(zhuǎn)發(fā)給用戶(hù)端。
Chirpstack是一款開(kāi)源的LoRaWAN服務(wù)器，搭建簡(jiǎn)單，占用服務(wù)器資源小，支持諸多API接口等優(yōu)點(diǎn)。
搭建流程請(qǐng)參考官網(wǎng)，Chirpstack官網(wǎng)地址：https://www.chirpstack.io/；
這里可以使用快速部署的項(xiàng)目，Github倉(cāng)庫(kù)地址如下：https://github.com/brocaar/chirpstack-docker；
配置完成后登陸配置網(wǎng)站，默認(rèn)賬號(hào)密碼為admin。
打開(kāi)E870-L470LG11，使用筆記本連接網(wǎng)關(guān)的WiFi，名稱(chēng)為EBT-E890-XXXX。瀏覽器輸入192.168.10.1進(jìn)入配置頁(yè)面，密碼為root。網(wǎng)關(guān)ID與服務(wù)器上的配置的ID相匹配，并修改IP地址為服務(wù)器的IP地址。LoRaWAN網(wǎng)關(guān)模塊配置正確后，網(wǎng)關(guān)的LINK燈會(huì)常亮表明現(xiàn)在已經(jīng)連接至服務(wù)器。
E78-DTU數(shù)傳電臺(tái)使用配套的配置上位機(jī)配置。選擇對(duì)應(yīng)的串口，打開(kāi)串口后點(diǎn)擊進(jìn)入配置，將服務(wù)器生產(chǎn)AppEUI和AppKEY，APPEUI填0，然后點(diǎn)擊寫(xiě)入?yún)?shù)將參數(shù)寫(xiě)入設(shè)備，最后點(diǎn)擊退出配置，如果配置正確時(shí)，設(shè)備LINK燈會(huì)常亮。
配置自動(dòng)輪詢(xún)參數(shù)，根據(jù)輪詢(xún)數(shù)據(jù)、被采集設(shè)備的超時(shí)時(shí)間、采集的間隔和是否添加CRC校驗(yàn)輸入對(duì)應(yīng)的指令。下圖中配置成輪詢(xún)Modbus指令，依次添加下圖中讀取線圈、讀取離散輸入寄存器、讀保持寄存器和讀輸入寄存器，將圖中自動(dòng)添加CRC選上后，會(huì)在輸入的輪詢(xún)指令后添加兩個(gè)字節(jié)的CRC-16(Modbus)校驗(yàn)。
同時(shí)將4G DTU設(shè)置為輪詢(xún)模式如下圖，根據(jù)實(shí)際需要可以設(shè)置兩次大的輪詢(xún)事件的間隔時(shí)間。
這里使用MQTTX軟件訂閱Chirpstack服務(wù)器的上行數(shù)據(jù)主題，先連接Mqtt服務(wù)器，輸入正確的服務(wù)器地址和端口。
根據(jù)服務(wù)器上配置的信息輸入訂閱主題格式如下：
application/應(yīng)用ID號(hào)/device/設(shè)備DevEUI/event/up
配置正常后能正常接收到服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)
將轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)中的data數(shù)據(jù)BASE64解碼后得到原始數(shù)據(jù)，每包數(shù)據(jù)的fPort對(duì)應(yīng)的是輪詢(xún)指令的序號(hào)。解碼后的數(shù)據(jù)就是被采集設(shè)備返回的數(shù)據(jù)。
序號(hào)（fPort） | 原始數(shù)據(jù) | 解碼后數(shù)據(jù) |
1 | AQEBAFGI | 01 01 01 00 51 88 |
2 | AQIBAWBI | 01 02 01 01 60 48 |
3 | AQMEAAD9F/qt | 01 03 04 00 00 FD 17 FA AD |
4 | AQQERFFZEUT5 | 01 04 04 44 51 59 11 44 F9 |
使用Chirpstack、E890-470LG11和E78-DTU搭建的自動(dòng)采集系統(tǒng)可以快速搭建一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化搭建端到云的過(guò)程，同時(shí)使用LoRa技術(shù)提高了通信距離、提高設(shè)備的通訊距離，自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)可以簡(jiǎn)化采集流程、節(jié)約人力成本。利用Chirpstack服務(wù)器搭建的網(wǎng)絡(luò)可以降低對(duì)設(shè)備的管理。
今天的分享就到這里啦，EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動(dòng)化的發(fā)展，提升資源利用率，更多產(chǎn)品更多資料，感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)和企業(yè)公眾號(hào)（微信號(hào)：cdebyte）進(jìn)行了解，也可以直接撥打400電話(huà)咨詢(xún)技術(shù)專(zhuān)員！
