LoRaWAN Weather Station Demo using SAMR34

Beispiel für Lorawan® Wetterstation mit Sam R34 Xplained Pro

Einführung

Lora steht für Langstrecken. Lorawan steht für Langstrecken -Weitnetzwerke. Lorawan ist das Netzwerk, in dem Lora arbeitet. Lorawan ist ein MAC-Layer-Protokoll (Media Access Control), ist jedoch hauptsächlich ein Netzwerkschichtprotokoll für die Verwaltung der Kommunikation zwischen LPWAN-Gateways und Endknotengeräten als Routing-Protokoll, das von der LORA-Allianz aufrechterhalten wird. Einige der Anwendungen, die mit LORA übernommen werden können, sind intelligente Parkplätze und Fahrzeugmanagement, Einrichtungen und Infrastrukturmanagement, Branderkennung und -management, Abfallmanagement, Heimautomation für IoT ermöglicht Smart -Geräte, Smart Farming und Viehbewirtschaftung, Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung, Wasserstandssensoren und Bewässerungskontrolle.

Vorteile der Verwendung von Lorawan

• Lange Akkulaufzeit aufgrund des geringen Stromverbrauchs
• Implementierung kostengünstiger Kosten aufgrund von Hardware kostengünstiger und nicht lizenziertes Spektrum
• Langstreckenabdeckung und Einführung des Aufbaues
• Sicheres Netzwerk
• Skalierbares Netzwerk zur Unterstützung zukünftiger Upgrades
• Einfacher Zugriff und Konnektivität zu den Cloud -Anwendungen
• Fernverwaltung und Kontrollzugriff

Merkmale des Demo -Beispiels

• Erfassen Sie die Daten zur Wetterstation (Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Regen, Wind, Leuchtkraft usw.)
• Senden Sie die erfassten Daten mit dem drahtlosen Protokoll Lorawan
• Schlafloser Schlaf nach Sensordaten gesendet
• Integration in den Lorawan Application Server wie Cayenne
• Überwachen und analysieren Sie die Tage der Sensordaten auf einem Dashboard
• Low -Power -Modi - Standby und Backup, erleben Sie die leistungsstarken, aber dennoch niedrigen drahtlosen SIP - SAMR34

Hardware

• SAM R34 Xplained Pro (Qty: 1)
• Misol Wetterstation
• Sparkfun Transceiver Breakout Board
• Micro USB
• US902 - Lorawan Gateway (das eine Verbindung zum Dings Network Server herstellt) - Link
• Internet -Konnektivität
• M zu M -Jumperdrähten und M zu F -Jumper -Drähten

Hardware -Setup (wichtig !!!)

1. Entfernen Sie den USB -Adapter von RS485 zum USB -Adapter, der mit der Wetterstation geliefert wird
2. Signale zur Lötung A und B von der Wetterstation zu A und B -verplatzten Löcher auf dem RS485 -Stecker
3. Kurzes 3-5 -V -Signal auf RS485 Break Out Board nach B auf RS485 Break Out Board - Hinweis : Wenn der Teraterm -Emulator verwendet wird, um Protokolle von Sensordaten anzuzeigen, wird der Verbindungsstatus angezeigt (während der Entwicklung) - Schritt 4 ist für den Standalone -Betrieb des Geräts von wesentlicher Bedeutung und kann nur übersprungen werden, wenn der Benutzer nur Logs von Sensor -Daten auf einem Terminal -Emulator ansehen möchte.
4. Schließen Sie ein 3-5 -V -Signal an VCC des SAM R34 Xplained Pro für den Standalone -Betrieb an - Hinweis : Wenn der Teraterm -Emulator nicht verwendet wird und das Gerät für den Standalone -Betrieb bereit ist (Standalone -Betrieb)
5. Verbinden Sie "RTs" der RS485 -Break -Board mit dem GND -Signal von SAM R34 Xplained Pro
6. Verbinden Sie "TX-O" des RS485 Break Out Board mit PA05 von SAM R34 Xplained Pro für ein Bild des RS485-Boards, das Signale bezeichnet

6. Schließen Sie den SAM R34 Xplained Pro über den EDBG -USB -Anschluss an PC an
7. Mit 3 AA -Batterien auf die Wetterstation versorgen

Software

• OS - Windows 7 und höher
• Atmel Studio 7 und höher

Lorawan Gateway, Endgeräteregistrierung und Anwendungsintegration

• Melden Sie sich für ein kostenloses Konto an
• Schritte zur Registrierung Ihres Gateways in das Things Network
• Erstellen Sie eine Anwendung in The Things Network Console
• Registrieren (Geräteregistrierung) Ihr Endgerät bei der erstellten Anwendung
• Fügen Sie Cayenne "myDevices" als Anwendungsintegrationen in die Network -Konsole mit Zugriffstaste als "Standardschlüssel" hinzu
• Richten Sie Ihr MyDevices -Konto ein
• Melden Sie sich für ein Cayenne My Devices -Konto an
• Gehen Sie bei der Anmeldung, um neue -> Geräte/Widget hinzuzufügen
• Klicken Sie auf LORA und wählen Sie "The Things Network" -Server aus
• Suchen Sie nach Cayenne LPP in der Suchleiste
• Wählen Sie Cayenne LPP aus und geben Sie die phyische Adresse des Geräts deveui, und klicken Sie auf die Option "Geräte hinzufügen"

Schritte

• Klonen Sie die Repositiry auf der lokalen Maschine
• Öffnen Sie das Projekt auf Atmel Studio 7
• Bearbeiten Sie die Datei conf_app.h zum Ändern der Anwendungseinstellungen von Lorawan wie Deveui, Appeui, Appey, JoinType, Subband, SleepTime usw. Die Netzwerkeinstellungen wie Deveui, Appeui usw. sind während der Registrierung der Geräte verfügbar
• Schließen Sie den SAM R34 Xplained Pro mit EDBG USB an PC an, wie im Abschnitt Hardware -Setup erwähnt
• Programmieren Sie die Firmware der Apps_enddevice_Demo auf SAM R34 Xplained Pro - Für erstmalige Atmel Studio -Anweisungen hier
• Nach dem Programmieren der Firmware Open Terminal Emulator Anwendung wie Teraterm
• Öffnen Sie den COM -Port auf Teraterm mit Einstellungen - Baudrate - 9600, Daten - 8 Bit, Parität - keine, Stopp - 1 Bit, Flusssteuerung - keine
• Setzen Sie die Platine zurück, Protokolle der Demo -Anwendung werden im Terminalfenster angezeigt.
• Die Demo -Anwendung beginnt mit dem Endgerät, mit dem versucht wird, sich dem Lorawan -Netzwerkserver anzuschließen.
• Nach dem Zusammenhang wartet das Endgerät auf eingehende serielle Daten von der Wetterstation
• Nach erfolgreicher Empfang der Sensordaten vom Netzwerkserver werden Daten in ein Cayenne -LPP -Format eingebunden und an den Lorawan Application Server (Cayenne für Anzeige) gesendet.
• Nach erfolgreichem Empfang von Sensordaten zeigt Cayenne Dashboard alle empfangenen Sensorwerte aus dem Lorawan End -Gerät an (Benutzer können die Symbole des empfangenen Sensorwerts und anderer Einstellungen kostenlos ändern) Live -Sensordaten

Wetterstation Details

Weitere Details zur Protokollimplementierung zur Implementierung der seriellen Daten usw. können an den Hersteller der Wetterstation angefordert werden .

• 1. 、 2.: 24 (Identifizieren Sie den TX -Typ)
• 3. 、 4.: 0d (Sicherheitscode)
• 5. 、 6. 、 7. ： 146 (Windrichtung) (Erklärung: 146 (hex) = 0001, 0100.0110 (binär) (Bit8 = 0, Bit 7 = 0, Bit 6 = 0, Bit 5 = 0, Bit 4 = 1, Bit 3 = 0, Bit 2 = 1, Bit 1 = 0 = 0 = 0. 20 °
• 8., 9., 10.: 2A4 (Temperatur) (Erläuterung: 2A4 (hex) = B0010 1010 0100 = 676 (Dezimal) Berechnung: (676-400) /10=27.6 Also ist Temperatur: 27,6 ℃ 11. 、 12.: 38 (Verdeuchten).
• 13. 、 14. TH: 22 (Windgeschwindigkeit) (Erläuterung: 22 (hex) = b 0010 0010 (Bit8 = 0, Bit 7 = 0, Bit 6 = 0, Bit 5 = 1, Bit 4 = 0, Bit 3 = 0, Bit 2 = 0, Bit 1 = 1, Bit 0 = 0,) Also, die Daten: B0 0010 0010 = 34 (D) Berechnung: 34/8*1.12 0010 = 34 (D). ist: 4,75 m/s.
• 15. 、 16.: 05 (Böengeschwindigkeit) (Erläuterung: Böengeschwindigkeit: 5 *1,12 = 5,6 m/s)
• 17. bis 20. ： 001c (Akkumulationsniederschlag) (Erläuterung: Akkumulationsniederschlag: 28 mm)-21.-24. ： ： ： 0003 (UV) (Erläuterung: UV: UW/CM2)
• 25.-30. ： 001518 (Licht) (Erläuterung: UV: 5400/10 = 540 Lux)
• 31. 、 32. FF CRC (CRC8, Polynomial_hex: 31)
• 33. 、 34 TH: F9 -Prüfungswert (Summe der vorherigen 16 Bytes)

Schnappschuss des Hardware -Setups