SAM R34 Xplained Proを使用したLorawan®気象ステーションの例
導入
ロラは長距離を表しています。ロラワンは、長距離広範囲のネットワークを表しています。 Lorawanは、Loraが動作するネットワークです。 Lorawanはメディアアクセスコントロール（MAC）レイヤープロトコルですが、主にLPWANゲートウェイとエンドノードデバイス間の通信をルーティングプロトコルとして管理するためのネットワークレイヤープロトコルであり、LORA Allianceが維持しています。 LORAを使用して達成できるアプリケーションの一部は、スマート駐車と車両管理、施設とインフラストラクチャ管理、火災検出と管理、廃棄物管理、IoT用のホームオートメーション、スマートアプライアンス、スマートファーミングと家畜管理、温度と水分の監視、水位センサー、灌漑制御を可能にします。
ロラワンを使用する利点
- 低電力消費による長いバッテリー寿命
- 低コストのハードウェアと免許不要のスペクトルによる低コストの実装
- 長距離カバレッジと建物内の浸透
- セキュアネットワーク
- 将来のアップグレードをサポートするスケーラブルなネットワーク
- クラウドアプリケーションへのアクセスの容易さと接続
- リモート管理と制御アクセス
デモの例の機能
- 気象観測所のセンサーデータ（湿度、温度、雨、風、光度など）
- ワイヤレスプロトコルロラワンを使用してキャプチャされたデータを送信します
- センサーデータが送信された後の低電力睡眠
- CayenneのようなLorawanアプリケーションサーバーへの統合
- ダッシュボード上のセンサーデータの日を監視および分析する
- ローパワーモード - スタンバイとバックアップ、強力でありながら低電力のワイヤレスSIPを体験する-samr34
ハードウェア
- Sam R34 XplainedPro（数量：1）
- Misol Weather Station
- SparkFunトランシーバーブレイクアウトボード
- マイクロUSB
- US902 -LORAWAN GATEWAY（Things Network Serverに接続する） - リンク
- インターネット接続
- mからmジャンパーワイヤとmからfジャンパーワイヤー
ハードウェアセットアップ（重要!!!）
- Weather Stationに付属のRS485からUSBアダプターにUSBアダプターを取り外します
- 気象観測所からRS485コネクタのAおよびBメッキの穴に来るはんだAおよびB信号
- RS485の短い3-5 V信号は、RS485のB.Boward Break Out BoardのBへのブレークアウトボード -注：テラテムエミュレーターがセンサーデータのログを表示するために使用されている場合、[開発中]ステップ4はデバイスのスタンドアロン操作に不可欠であり、ユーザーがターミナルエミュレータデータのログのログを表示したい場合にのみスキップできます。
- 3-5 V信号をSAM R34 Xplained Proのスタンドアロン操作のVCCに接続します -注：Teratermエミュレーターが使用されていない場合、デバイスがスタンドアロン操作の準備ができている場合（スタンドアロン操作）
- RS485の「RTS」をSAM R34 XplainedProのGND信号に接続する
- RS485の「TX-O」を接続します。SAMR34Xplained ProのPA05にBreak Outボードは、信号を表すRS485ボードの紹介画像のために写真を参照してください
- EDBG USBポートを介してSAM R34 XplainedProをPCに接続します
- 3つのAAバッテリーを使用して気象観測所に電源を入れます
ソフトウェア
- OS -Windows 7以降
- Atmel Studio 7以降
Lorawan Gateway、エンドデバイスの登録およびアプリケーション統合
- 無料アカウントにサインアップしてください
- Thing Networkにゲートウェイを登録する手順
- Things Network Consoleにアプリケーションを作成します
- 作成されたアプリケーションへのエンドデバイスを登録（デバイス登録）
- Cayenneの「mydevices」を追加するものとして、「デフォルトキー」としてアクセスキーを備えたThings Network Consoleのアプリケーション統合として追加
- myDevicesアカウントを設定します
- Cayenne My Devicesアカウントにサインアップしてください
- サインアップすると、新しい - >デバイス/ウィジェットを追加します
- LORAをクリックして、「The Thing Network」サーバーを選択します
- 検索バーでCayenne LPPを検索します
- Cayenne LPPを選択し、デバイスのDeveui、Phyicalアドレスを入力し、[デバイスの追加]オプションをクリックします
ステップ
- ローカルマシンのリポジーションをクローンします
- Atmel Studio 7でプロジェクトを開きます
- Deveui、Appeui、Appkey、Jointype、Subband、SleeptimeなどのLorawanアプリケーション設定を変更するためにconf_app.hファイルを編集します。デバイ、appeuiなどのネットワーク設定は、デバイスの登録中に利用できます
- EDBG USBを使用してSAM R34 Xplained ProをPCに接続します。
- apps_enddevice_demoファームウェアをSam R34 XplainedProにプログラムします - 初めてのAtmel Studioの指示はこちら
- ファームウェアをプログラミングした後、Teratermのようなオープンターミナルエミュレーターアプリケーション
- 設定を使用してTeratermでcomポートを開きます-Baudrate -9600、data -8ビット、パリティ - なし、停止-1ビット、フローコントロール -なし
- ボードをリセットすると、デモアプリケーションのログがターミナルウィンドウに表示されます。
- DEMOアプリケーションは、Lorawan Network Serverに参加しようとするENDデバイスから始まります。
- 結合すると、エンドデバイスは気象観測所からのシリアルデータの着信を待ちます
- ネットワークサーバーからのセンサーデータの受信が成功すると、データはCayenne LPP形式にラップされ、Lorawan Application Server（Display For Display）に送信されます。
- センサーデータの受信が成功すると、Cayenneダッシュボードは、Lorawan Endデバイスから受信したすべてのセンサー値を表示します（ユーザーは受信センサー値やその他の設定のアイコンを自由に変更できます）ライブセンサーデータ
気象観測所の詳細
シリアルデータなどを実装するためのプロトコル実装の詳細は、気象観測所のメーカーにリクエストできます。
- 1番目、2：24（TXタイプを識別）
- 3番目、4：0D（セキュリティコード）
- 5番目6、7日：146（風の方向）（説明：146（hex）= 0001、0100,0110（バイナリ）（ビット8 = 0、ビット7 = 0、ビット6 = 0、ビット5 = 0、ビット4 = 1、ビット3 = 0、ビット2 = 1、ビット1 = 0、ビット0） 20°
- 8日、9日、10日：2A4（温度）（説明：2A4（hex）= B0010 1010 0100 = 676（小数）計算：（676-400）/10 = 27.6温度は次のとおりです。
- 13th -14 th：22（風速）（説明：22（hex）= b 0010 0010（ビット8 = 0、ビット7 = 0、ビット6 = 0、ビット5 = 1、ビット4 = 0、ビット3 = 0、ビット2 = 0、ビット1 = 1、ビット0 = 0など）。 4.75 m/s。
- 15日、16日：05（ガスト速度）（説明：突風速度：5 *1.12 = 5.6 m/s）
- 17-20 TH：001C（蓄積降雨量）（説明：蓄積降雨量：28 mm） - 21〜24日：0003（UV）（説明：UV：UW/CM2）
- 25〜30日：001518（光）（説明：UV：5400/10 = 540 Lux）
- 31番目32日：FF CRC（CRC8、Polynomial_Hex：31）
- 33番目の34番目：F9チェックサム値（前の16バイトの合計）
ハードウェアセットアップのスナップショット
