LoRa GPS İzleyici Eğitimi - Dragino ve TTN ile LoRaWAN: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Hey, naber çocuklar! Akarsh burada CETech'ten.

Birkaç proje öncesinde Dragino'nun LoRaWAN Gateway'ine bir göz atmıştık. Farklı düğümleri Gateway'e bağladık ve sunucu olarak TheThingsNetwork'ü kullanarak düğümlerden Gateway'e veri aktardık. Ağ Geçidinin tüm yapılandırma sürecinden geçtik. Bu projede, Gateway'e bir GPS takip cihazı bağlayarak bu oyunu bir adım daha ileri götüreceğiz. Aslında iki GPS izleyiciyi Gateway'e tek tek bağlayacağız.

Önce Arduino tabanlı bir GPS düğümünü, GPS verilerini paylaşmak için programladıktan sonra Gateway'e bağlayacağız ve ardından Dragino'dan hazır bir GPS takip düğümü LGT92 bağlayacağız ve ondan da GPS verilerini toplayacağız.

Bekle, bugün kullanacağımız Dragino'nun yeni Gateway'inden bahsetmiş miydim? Evet, bugün kullanacağımız 8 kanallı LPS8 ağ geçidi ile birlikte dragino'dan yeni bir ağ geçidimiz var.

Eğlenceli olacak. Öyleyse başlayalım.

Gereçler:

LPS8'i Hindistan'da satın alın:

LGT92'yi Hindistan'da satın alın:

Adım 1: Üretilen Projeleriniz için PCB Alın

2015 yılında kurulan PCBGOGO, PCB üretimi, PCB montajı, bileşen tedariki, fonksiyonel testler ve IC programlama dahil olmak üzere anahtar teslim PCB montaj hizmetleri sunmaktadır.

Üretim üsleri en gelişmiş üretim ekipmanlarıyla donatılmıştır. Henüz beş yaşında olmasına rağmen fabrikaları, Çin pazarlarında 10 yılı aşkın süredir PCB endüstrisinde deneyime sahiptir. Yüzeye montaj, delik ve karma teknoloji PCB montajı ve elektronik üretim hizmetlerinin yanı sıra anahtar teslimi PCB montajı konusunda lider bir uzmandır.

PCBGOGO, prototipten seri üretime kadar sipariş hizmeti veriyor, şimdi Noel ve Yeni Yılı şık bir şekilde kutlamak için onlara katılın! Siparişlerinizle birlikte büyük kupon indirimleri ve sürpriz hediyeler sunuyorlar ve daha birçok çekiliş düzenleniyor!!!!

2. Adım: LPS8 Dragino Ağ Geçidi Hakkında

LPS8, açık kaynaklı bir İç Mekan LoRaWAN Ağ Geçidi'dir. LG01-P tek kanallı ağ geçidinin aksine. LPS8, 8 kanallı bir ağ geçididir; bu, ona daha fazla düğüm bağlayabileceğimiz ve nispeten daha büyük LoRa trafiğini kolayca yönetebileceğimiz anlamına gelir. LPS8 Ağ Geçidi, bir SX1308 LoRa yoğunlaştırıcı ve iki 1257 LoRa Alıcı-Verici tarafından desteklenmektedir. Bir USB ana bilgisayar bağlantı noktasına ve bir USB C tipi güç girişine sahiptir. Bunun dışında bağlantı amaçlı kullanılabilecek bir ethernet portuna da sahiptir. Ancak Wi-Fi kullanarak bağlayacağımız için bunu bugün kullanmayacağız. Ağ Geçidinin ön kısmında Güç kaynağı, Wifi Erişim Noktası, Ethernet portu ve İnternet bağlantısı için 4 durum LED'imiz bulunmaktadır.

Bu Ağ Geçidi, LoRa kablosuz ağını Wi-Fi veya Ethernet aracılığıyla bir IP ağına bağlamamızı sağlar. LPS8, bir Semtech Paket iletici kullanır ve LoRaWAN protokolü ile tamamen uyumludur. Bu Ağ Geçidindeki LoRa yoğunlaştırıcı, 10 programlanabilir paralel demodülasyon yolu sağlar. Farklı ülkelerde kullanılmak üzere önceden yapılandırılmış standart LoRaWAN frekans bantları ile birlikte gelir. LPS8 LoRaWAN Ağ Geçidinin bazı özellikleri şunlardır:

1. Açık Kaynaklı bir OpenWrt sistemidir.
2. 49x LoRa demodülatörünü taklit eder.
3. 10 programlanabilir paralel demodülasyon yoluna sahiptir.

LPS8 ağ geçidi hakkında ayrıntılı bilgi almak için. Veri sayfasına buradan, kullanım kılavuzuna buradan ulaşabilirsiniz.

3. Adım: LGT92 LoRaWAN GPS Tracker Hakkında

Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92, Ultra Low Power STM32L072 MCU ve SX1276/1278 LoRa Modülüne dayalı açık kaynaklı bir GPS takipçisidir.

LGT-92, hareket ve yükseklik tespiti için düşük güçlü bir GPS modülü L76-L ve 9 eksenli bir ivmeölçer içerir. Farklı uygulamalar için en iyi enerji profilini elde etmek için hem GPS modülünün hem de ivmeölçerin gücü MCU tarafından kontrol edilebilir. LGT-92'de kullanılan LoRa kablosuz teknolojisi, kullanıcının düşük veri hızlarında veri göndermesine ve son derece uzun mesafelere ulaşmasına olanak tanır. Akım tüketimini en aza indirirken ultra uzun menzilli yayılmış spektrum iletişimi ve yüksek parazit bağışıklığı sağlar. Profesyonel takip hizmetlerini hedefler. Ayrıca üzerinde, basıldığında yapılandırıldığı bir mesaj gönderen bir acil durum SOS düğmesi vardır. İki varyantta gelen küçük, hafif bir düğümdür:

• LGT-92-Li: 1000mA şarj edilebilir Li-ion pil ve kısa takip uplink ile gerçek zamanlı izleme için kullanılan şarj devresi ile çalışır.
• LGT-92-AA: Doğrudan AA pillerle en düşük güç tüketimini ve gücü elde etmek için şarj devresini devre dışı bırakın. Bu, her gün yalnızca birkaç kez yukarı bağlantı yapılması gereken varlık takibi için tasarlanmıştır.

Burada LGT-92-Li varyantını kullanacağız. Bu GPS Tracker'ın bazı özellikleri aşağıda belirtildiği gibidir:

• LoRaWAN 1.0.3 uyumlu
• Normal/Gerçek zamanlı GPS takibi
• Dahili 9 eksenli ivmeölçer
• Hareket algılama özelliği
• Güç İzleme
• USB portlu şarj klipsi (LGT-92-LI için)
• 1000mA Li-ion Pil gücü (LGT-92-LI için)
• Üç renkli LED,
• Alarm butonu
• Bantlar: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Parametreleri değiştirme komutları

LGT92 ile ilgili daha fazla detay için buradan bu ürünün Veri Sayfasına ve buradan ürünün kullanım kılavuzuna bakabilirsiniz.

Adım 4: Düğümü Ayarlama: Arduino Tabanlı GPS İzleyici Düğümü

Bu adımda, Dragino Ağ Geçidimize yani Arduino tabanlı GPS düğümümüze bağlayacağımız ilk tip GPS izci düğümünü kuracağız. Bu düğümde yerleşik bir GPS Çipi vardır. Buna ek bir GPS anteni de bağlayabilmemize rağmen, yine de yerleşik olanı kullanırdım. GPS İzleyici düğümü, temel olarak Arduino'ya bağlı bir GPS kalkanıdır. Ona bağlı olan LoRa modülü, Zigbee türünde bir formattadır ve bir SX1276 LoRa modülüdür. Dragino Gateway'e bağlamadan önce Gateway'i TheThingsNetwork ile kurmamız ve yapılandırmamız gerekiyor. Bunun için süreç, LG01-P Ağ Geçidini yapılandırmak için kullandığımıza benzer. Yapılandırma işlemi için bu videoyu buradan kontrol edebilir ve ayrıca o proje için Instructables'a buradan bakabilirsiniz. Ağ Geçidi kurulumunu yaptıktan sonra. Şimdi Düğümün çalışması için bağlantıları yapmamız gerekiyor. GPS kısmı kalkan olarak bağlı olduğundan herhangi bir kabloya ve hepsine ihtiyaç yoktur. Sadece sırasıyla dijital pin 3 ve 4'e bağlanması gereken GPS-Rx ve GPS-Tx pinleri olan iki jumper kablosunu bağlamamız gerekiyor. Düğüm satın alındığında bağlamamız gereken pinlerin üzerinde sarı renkli jumperlar bulunur. Önce bu jumper'ları çıkarın, ardından bağlantıları yapabilirsiniz. Bu basit bağlantıları yaptıktan sonra sıra, bir sonraki adımda yapacağımız kodu bu düğüme yüklemeye geldi.

GPS Kalkanının ayrıntılı bir açıklamasını buradan alabilirsiniz.

Adım 5: Arduino Tabanlı GPS Düğümünün Programlanması

Bu adımda programı Arduino tabanlı düğümümüze yükleyeceğiz. Bunun için buradan bu projeye ait GitHub deposuna başvurmanız ve aşağıdaki adımları uygulamanız gerekmektedir:

1. Github deposuna gidin. Orada "Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino" adlı bir dosya göreceksiniz. O dosyayı aç. Arduino'ya yüklenmesi gereken kod budur, bu yüzden bu kodu kopyalayın ve Arduino IDE'ye yapıştırın.

2. TheThingsNetwork Konsoluna gidin. Orada bir Uygulama oluşturmanız gerekir, ona herhangi bir rastgele Uygulama Kimliği verin, İsterseniz bazı açıklamalar ve ardından "Uygulama Ekle" düğmesini tıklayın. Uygulama eklendikten sonra cihazlar sekmesine gidin.

3. Orada bir cihazı kaydetmeniz gerekiyor. Cihaza benzersiz bir cihaz kimliği verin. Rastgele bir Cihaz EUI'si ve Uygulama EUI'si oluşturun ve kayıt düğmesine basın.

4. Bu yapıldıktan sonra, ayarlara gitmeniz ve aktivasyon yöntemini OTAA'dan ABP'ye geçirmeniz ve ardından kaydet düğmesine tıklamanız gerekir.

5. Cihaza genel bakış sayfasından cihaz adresini kopyalayın ve bunu Arduino IDE'de yayınlanan koda ilgili yerine yapıştırın. Bundan sonra Ağ Oturum Anahtarını ve Uygulama Oturum Anahtarını kodlanmış biçimde kopyalayın ve bunları da koda yapıştırın.

6. Bu yapıldıktan sonra Arduino'yu PC'nize bağlayın. Doğru COM Bağlantı Noktasını seçin ve yükle düğmesine basın. Kod yüklendikten sonra. Seri Monitörü 9600 baud hızında açın ve seri monitörde veri aktarımının devam ettiğini simgeleyen bazı veriler göreceksiniz.

7. Ardından TheThingsNetwork konsoluna geri dönün ve oluşturduğumuz uygulamayı açın. Orada Yük Biçimleri düğmesine tıklayın. Github deposuna geri dönün, orada "Arduino GPS Tracker Yükü" adlı bir dosya göreceksiniz. O dosyayı açın ve orada yazılan küçük kodu kopyalayın ve bunu payload biçimlerinin altına yapıştırın. Bundan sonra yük işlevlerini kaydedin. Bu faydalı yük işlevi, GPS düğümü tarafından gönderilen verilerin kodunu çözmek için kullanılır.

Bunda da düğüm için Programlama kısmını bitirdik. Veri sekmesine giderseniz, yük işlevi uygulanmadan önce orada bazı rastgele veriler göreceksiniz. Ancak, yük işlevi uygulanır uygulanmaz. Ardından Enlem, Boylam gibi bazı anlamlı veriler ve TTN Payload işlevi yazan bir mesaj göreceksiniz. Bu, düğümün başarıyla bağlandığını ve veri iletiminin de devam ettiğini gösterir. Bu düğüm GPS uyduları ile kilitlenmediği için veri iletimi zaman alır ama aynı zamanda açık havada tutar ve ek bir anten eklersek, bunun performansını önemli ölçüde artırabiliriz.

Adım 6: LGT-92 GPS İzleyici Düğümünü Ayarlama

Şimdiye kadar Arduino GPS düğümünün kurulumunu ve konfigürasyonunu yaptık ve bunun üzerinden ağ geçidine de veri gönderdik. Ama gördüğünüz gibi Arduino Düğümü biraz hantal ve pek prezentabl değil. Ancak Dragino'nun LGT-92 GPS Tracker düğümüne sahip olduğumuz için endişelenmeyin. İçte Arduino düğümüne benzer bir yapıya sahip, ancak dışta hafif, güzel görünümlü bir GPS izci düğümüdür, basıldığında ve ağ geçidinden acil durum verilerini ağ geçidine gönderen büyük kırmızı bir SOS düğmesine sahip bir panele sahiptir. ağ geçidi, bunu okuyabiliriz. Farklı şeyleri sembolize etmek için yanan çok renkli bir LED'e de sahiptir. Sağ tarafta güç AÇMA/KAPAMA düğmesi var. Bir yere bağlamak için bir kayış ve ayrıca onu bir USB'den Seriye dönüştürücüye bağlamak için kullanılabilecek bir USB kablosu gibi bazı aksesuarlarla birlikte gelir ve oradan PC'nize bağlayabilirsiniz. Bizim durumumuzda, LGT-92 önceden yapılandırılmış olarak geldiğinden herhangi bir kodlama yapmamıza gerek yoktur. Geldiği kutuda Cihaz EUI'si ve diğer şeyler gibi bazı veriler var, bu yüzden kutuyu güvenli bir şekilde yanımızda tutmamız gerekiyor.

Şimdi konfigürasyon kısmına geliyoruz. Arduino GPS düğümü durumunda yaptığımız gibi bir uygulama oluşturmamız gerekiyor. Ancak aşağıda verilen bazı değişiklikler yapmanız gerekir:

1. Ayarlar altında EUI sekmesine girdiğimizde zaten varsayılan bir EUI olduğunu görüyoruz. Bu EUI'yi kaldırmamız ve LGT-92'nin kutusunda bulunan App EUI'yi girmemiz gerekiyor.

2. Şimdi bir cihaz oluşturmamız gerekiyor ve cihaz ayarları içinde, Cihaz EUI'sini ve kutuya alacağımız Uygulama Anahtarını girmemiz gerekiyor. Bu ikisi girildikçe cihazımız kayıt oluyor ve kullanıma hazır hale geliyor.

Bu şekilde konfigürasyon yapılır ve cihazımız node olarak kullanıma hazır hale gelir.

7. Adım: LGT-92'nin Çalışmasını Test Etme

Bir önceki adıma kadar LGT-92 GPS Tracker düğümümüzün kurulum, konfigürasyon kısmı ve cihaz kaydı ile işimiz bitmişti. Şimdi LGT-92'yi AÇIK konuma getirdiğimizde, AÇIK konuma geçtiğinde yeşil bir ışık göreceğiz. Cihaz AÇILDIĞINDAN, ışık sönecek ve belirli bir süre sonra yanıp sönecektir. Yanıp sönen ışık, verilerin o anda gönderildiğini gösteren mavi renkte olacaktır. Şimdi Data sekmesinin altına girdiğimizde bazı rastgele veriler olduğunu göreceğiz. Bu yüzden Arduino düğümü için yaptığımız gibi Payload Formatını değiştirmemiz gerekiyor. "LGT-92 GPS Tracker Yükü" adlı bir dosya göreceğiniz Github deposuna gidin. Dosyayı açın ve orada yazan kodu kopyalayın. Şimdi TheThingsNetwork Konsoluna geri dönün, orada Payload Format sekmesine gitmeniz ve kodu oraya yapıştırmanız gerekiyor. Değişiklikleri kaydedin ve bitirdiniz. Şimdi Veri sekmesine geri döndüğünüzde, verilerin artık anlaşılır bir biçimde olduğunu göreceksiniz. Orada Akü Voltajı, Enlem, Boylam vb. gibi verileri göreceksiniz, ayrıca Alarm_status: False yazan ve SOS düğmesine basılmadığını gösteren bazı verileri göreceksiniz.

Bu şekilde LPS-8 Dragino Gateway ve LGT-92 GPS Tracker düğümünü inceledik ve konum verilerini gönderip alacak şekilde yapılandırdık. Bu cihazlar LoRa tabanlı projeler yapmada çok yardımcı olabilir. Gelecekte de onlarla bazı projeler yapmaya çalışacağım. Umarım bu öğreticiyi beğenmişsinizdir. Bir dahaki sefere görüşmek dileğiyle.