LoraWan 게이트웨이 구성


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Arduino 및 Dragino Lora Shield로 프로그래밍 가능한 센서를 사용하여 LoRaWan 네트워크를 구축하려고합니다 .

나는 라즈베리 파이가 다른 Dragino 로라 쉴드 또는 연결을 포함하여 게이트웨이를 만들기위한 많은 솔루션을 발견 iC880A , 나는 전송됩니다받을 데이터가 클라우드에 서버를 않습니다. 게이트웨이 프로그래밍에 대해 매우 혼란스러워합니다.

  • 노드와 서버에 연결하도록 지시해야합니까? 아니면 자동으로 데이터를 수신합니까?
  • 그리고 게이트웨이 나 노드에 직접 연결하도록 서버를 프로그래밍합니까?

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사이트에 오신 것을 환영합니다. 사용중인 장치 모델에 대한 몇 가지 정보를 추가하고 사용 사례에 대한 추가 정보를 추가 할 수 있습니까? 이렇게하면 더 나은 답변을 얻을 수 있습니다.
Helmar

안녕 고마워! 나는 Iot 네트워크의 초보자이므로 arduino uno, 온도 센서 및 Dragino Lora Shield를 사용하여 노드를 만들었습니다. 서버에 날짜를 보내려고하므로 라즈베리 파이를 사용하여 LoraWan 게이트웨이를 만들려고했습니다. LoraWan 게이트웨이로 변환하는 방법에 대한 일부 연구에서 다른 Dragino Lora Shield 또는 iC880A 모듈을 사용할 수 있다는 것을 발견했으며 소스 코드를 찾았지만 여전히 연결하는 방법에 대해 혼란 스럽습니다. 게이트웨이를 노드로 보내고 노드에서 게이트웨이로 서버로 데이터를 보내는 방법 ?? 미리 감사드립니다!
Mohamed Achref Dridi

답변:


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LoRa Alliance가 설명 하는 일반적인 LoRaWAN 네트워크에서 게이트웨이는 멍청한 장치입니다 .

LoRaWAN 네트워크 아키텍처는 일반적으로 게이트웨이가 엔드 디바이스와 백엔드의 중앙 네트워크 서버간에 메시지를 전달하는 투명한 브리지 릴레이 인 스타-스타 (star-of-stars) 토폴로지에 배치됩니다.

따라서 열린 사물 네트워크와 같은 일부 네트워크 서버에 연결하도록 게이트웨이 만 구성하면됩니다 . 그게 다야.

게이트웨이는 종종 "패킷 전달자"라고합니다. 따라서 게이트웨이는 수신 한 모든 LoRaWAN 패킷을 어떤 네트워크 서버로 전송했는지 (어느 노드가 보냈는지 상관없이) 네트워크 서버가 명령 한 것을 전송합니다. 따라서 노드 (최종 장치)는 일부 게이트웨이에 연결되지 않습니다 . 대신에 그들은 하나 이상의 게이트웨이가 자신의 전송을 수신하고이를 노드를 알고있는 네트워크 서버로 전달하기 만하면됩니다. (게이트웨이는 전달중인 암호화 된 데이터를 읽을 수 없습니다.)

노드를 네트워크에 연결하기 위해 다음 두 옵션 중 하나를 사용하여 "활성화" 됩니다 .

  • OTA (Over-The-Air) 활성화

    먼저, 일부 웹 사이트 또는 API를 사용하여 각각의 새 노드는 고유 한 장치 EUI ( DevEUI)를 사용하여 네트워크 서버에 등록됩니다 . 그런 다음 공개 애플리케이션 ID ( AppEUI)와 비밀 애플리케이션 키 ( AppKey) 를 가져옵니다 . 이 세 값은 노드에 프로그래밍됩니다.

    다음으로, 처음 전송할 준비가되면, 노드는 LoRaWAN Join Request를 작성하고 전송하기 위해 값을 사용합니다. 그러한 요청이 하나 이상의 게이트웨이에 의해 수신되면, 승인 된 경우, 하나의 게이트웨이가 참가 수락을 전송하도록 지시하는 네트워크 서버로 전달됩니다. 노드가 수신하면 노드에 공용 장치 주소 ( DevAddr), 비밀 네트워크 세션 키 ( NwkSKey) 및 비밀 응용 프로그램 세션 키 ( AppSKey)를 제공합니다.

    결합 수락에서 결정된 값은 노드가 실제 데이터를 전송해야 할 때마다 (결합 할 때마다 0에서 시작하는 보안 카운터와 함께) 사용됩니다. 활성화는 노드가 일반적으로 몇 개월 또는 몇 년 동안 메모리에 유지하고 보안 카운터가 소진되지 않는 한 유효합니다. 손실 될 때마다 노드는 새로운 조인 요청을 보내고 새로운 비밀을 얻을 수 있습니다.

  • 개인별 활성화 (ABP)

    여기에서 일부 웹 사이트 또는 API를 사용하여 등록 할 때 노드에 장치 주소 ( DevAddr), 비밀 네트워크 세션 키 ( NwkSKey) 및 비밀 응용 프로그램 세션 키 ( AppSKey)가 즉시 부여되며, 노드에 프로그래밍되어 있으며 절대 변경되지 않습니다. 노드는 데이터 전송을 시작하기 전에 먼저 결합 요청을 보낼 필요는 없지만 보안 카운터가 유실되지 않도록주의해야합니다. 또한 키는 주어진 네트워크에 따라 다릅니다. APB를 사용하면 노드를 다른 네트워크 공급자로 이동하기가 어렵지 않습니다.


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일부 특수 게이트웨이에는 LoRaWAN 네트워크 서버가 포함되며 독립형 네트워크로 작동 할 수 있습니다. 그러나 대부분 외부 네트워크 서버에 연결되어 있어야합니다. 그 시점에서 충분히 명확하지 않은 답변을 제거했습니다.
Sylvain

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Arjan의 답변이 좋습니다. 인위적인. 게이트웨이와 관련하여 패킷을주고받는 방식과 관련하여 그림을 하나로 모으는 데 어려움을 겪고있는 새로운 사람들을 돕기 위해 다른 맛을 내고 싶었습니다.

유추...

You > Letter > Mailbox > Mailman > Post Office Dist > Recipient

|----------------- TX -------------------|

Node > Packet > Transmission > Gateway > Network Server > Application

|----------------- RX -------------------|

Node < Packet < Transmission < Gateway < Network Server < Application

편지 / 패킷에 주소가 있습니다. 우체부 / 게이트웨이는 편지함이나 편지를 넣은 편지함에서 편지를받습니다. 편지를받는 사람에게 전달됩니다. 주소가 틀리면 도착하지 않으며 통지를 받아야합니다. 수신자는 동일한 시스템을 통해 편지를 보낼 수 있습니다.

The Things Network 를 활용하든 LoRaServer 와 같은 것을 사용하여 자신의 개인 서버를 구축하려는 경우 메시지를 앞뒤로 전달하려면 노드 / 원격 / 엔드 장치에 도달 할 수있는 게이트웨이가 필요합니다. 노드 코드의 다른 키를 유추 한 글자의 주소로 생각하십시오.

맵 페이지의 해당 영역에 이미 TTN 게이트웨이가 있는지 확인하고 노드에 도달 한 경우 TTN에 도달해야합니다 (키를 등록하여 노드에 적용했다고 가정). 도달 할 수있는 게이트웨이가없는 경우 직접 구축 할 수 있습니다. 여러 가지 옵션이 있습니다.

게이트웨이 구성과 관련하여 선택한 라이브러리에 따라 일반적으로 소스 코드 또는 global_conf.json 또는 local_conf.json 파일에서 일부 매개 변수를 구성하면됩니다.

여기서 (SX1276에 기준) RFM9X 땜질에서 예 및 사용 RPI3의 B +의 single_chan_pkt_fwd은어떤 btw는 응답을 제공하지 않습니다 ... 이것은 땜질 / 테스트를위한 것임을 명심하십시오. 전달자 및 global_conf.json 이하의 예제는 모두 플러그 앤 플레이가 아니며 올바른 LoRaWan 네트워킹에 의존해서는 안됩니다. 호환 게이트웨이에는 3 개의 무선 장치가 있으며 여러 채널을 처리하고 동시에 송수신 할 수 있습니다. 이 예제는 단일 채널의 노드에서만 수신되며 매우 안정적이지는 않지만 현재 구성을 나타냅니다. 각 값은 사용중인 하드웨어와 위치, 미국, EU 등과 같은 게이트웨이가있는 위치에 따라 다릅니다. 또한 global_conf.json이 하나의 크기가 아님 모두 맞습니다. 다른 라이브러리에는 일반적으로 여러 라디오, 채널 등에 대한 더 많은 구성 옵션이 있습니다.

{
  "SX127x_conf": // depending on your hardware/radio this could be something like sx1301..., sx127x...., etc.. 
  {
    "freq": 903000000, // depending on whether US (900 range), EU (800 range) or other...
    "spread_factor": 7, // look this up
    "pin_nss": 10, // wiringpi value = physical pin #24
    "pin_dio0": 5, // wiringpi value = physical pin #18
    "pin_rst": 21 // wiringpi value = physical pin #29
  },
  "gateway_conf":
  {
    "ref_latitude": 0.0, 
    "ref_longitude": 0.0,
    "ref_altitude": 2,

    "name": "WHATEVER NAME",
    "email": "WHATEVER@EMAIL.TLD",
    "desc": "WHATEVER DESC",

    "servers":
    [
      {
        "address": "localhost", // this one is private so localhost, but TTN lookup address
        "port": 1700, // this one is private so localhost, but TTN lookup port
        "enabled": true
      } // you could add more... say you have a private one and TTN 
    ]
  }
}

Arduino 장치 및 코드로 노드를 작성한다고 가정 해 봅시다. 그리고 LMIC-Arduino 라이브러리 및 예제 스케치와 같은 것을 사용합니다. 먼저 장치 하드웨어에 따라 장치가 작동하도록 핀맵을 구성하는 방법을 결정해야합니다. 그런 다음 TTN을 사용하려는 경우 많은 안내서 중 하나를 따라 스케치 코드에 입력하는 데 필요한 키를 등록하고 가져옵니다. 당신은 또한 당신이 당신의 지역의 게이트웨이와 정렬하기 위해 적절한 주파수로 전송하고 있는지 확인해야합니다.

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