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LoRaPacketForwarder

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Linux 용 Lora 패킷 포워더

단일 채널 LORA UDP 패킷 전환기 개발 또는 테스트 목적에 이상적입니다. 양방향으로 수신하고 변환합니다. 이 프로젝트는 단일 보드 컴퓨터와 4 달러짜리 LORA 모듈로 구성된 가장 저렴한 LORA "게이트웨이"중 하나의 DIY에 이상적입니다.

이 프로젝트의 목표는 간단한 lora 포워더를 제공하는 것입니다.

Linux -Orange Pi, Raspberry Pi 등
Semtech UDP 프로토콜 v2- 업 링크, 다운 링크 및 통계를 지원합니다.
- Things Network- 테스트 V2 및 V3
- Chirpstack- 테스트 된 v3
지원되는 Lorawan 장치 클래스 :
- 클래스 A, LORA 변조 - 테스트
LORA 칩을 사용한 Linux (Orange Pi 또는 Raspberry Pi) 용 배선 및 수정 된 Radiolib에 기반한 SPI 통신 :
- SX126X 시리즈
- LLCC68
- SX127X 시리즈
- RFM9X 시리즈
기본 JSON 구성 파일

사용 방법

하드웨어 설정

단일 보드 컴퓨터의 네트워크 연결 (WiFi, 이더넷 ...)과 함께 장치의 다음 핀을 할당해야합니다.

SPI 모듈 핀
- 된장
- 모시
- clk
LORA 모듈에 연결하기위한 3 또는 4 GPIO 핀 :
- CS (일명 NSS)
- dio 0
- dio 1
- REST- 선택 사항
파워 핀 -VCC 용 2 핀 (보통 3.3V), GND의 경우 1 핀

특정 보드에 대한 자세한 정보를 얻으려면 명령 gpio readall (다음 섹션을 확인)을 참조하십시오. 구성 파일은 해당 번호 구성 체계를 기대하기 때문에 Wiringpi 번호도 살펴보십시오.

예를 들어 :


 +------+-----+----------+------+---+OrangePiH3+---+------+----------+-----+------+
 | GPIO | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | GPIO |
 +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
 |      |     |     3.3v |      |   |  1 || 2  |   |      | 5v       |     |      |
 |   12 |   0 |    SDA.0 | ALT2 | 0 |  3 || 4  |   |      | 5V       |     |      |
 |   11 |   1 |    SCL.0 | ALT2 | 0 |  5 || 6  |   |      | 0v       |     |      |
 |    6 |   2 |      PA6 |  OFF | 0 |  7 || 8  | 0 | OFF  | TxD3     | 3   | 13   |
 |      |     |       0v |      |   |  9 || 10 | 0 | OFF  | RxD3     | 4   | 14   |
 |    1 |   5 |     RxD2 |  OFF | 0 | 11 || 12 | 1 | OUT  | PD14     | 6   | 110  |
 |    0 |   7 |     TxD2 |  OFF | 1 | 13 || 14 |   |      | 0v       |     |      |
 |    3 |   8 |     CTS2 |  OFF | 0 | 15 || 16 | 0 | IN   | PC04     | 9   | 68   |
 |      |     |     3.3v |      |   | 17 || 18 | 1 | IN   | PC07     | 10  | 71   |
 |   64 |  11 |     MOSI | ALT3 | 0 | 19 || 20 |   |      | 0v       |     |      |
 |   65 |  12 |     MISO | ALT3 | 0 | 21 || 22 | 0 | OFF  | RTS2     | 13  | 2    |
 |   66 |  14 |     SCLK | ALT3 | 0 | 23 || 24 | 0 | ALT3 | CE0      | 15  | 67   |
 |      |     |       0v |      |   | 25 || 26 | 0 | OFF  | PA21     | 16  | 21   |
 |   19 |  17 |    SDA.1 | ALT3 | 0 | 27 || 28 | 0 | ALT3 | SCL.1    | 18  | 18   |
 |    7 |  19 |     PA07 |  OFF | 0 | 29 || 30 |   |      | 0v       |     |      |
 |    8 |  20 |     PA08 |  OFF | 0 | 31 || 32 | 0 | OFF  | RTS1     | 21  | 200  |
 |    9 |  22 |     PA09 |  OFF | 0 | 33 || 34 |   |      | 0v       |     |      |
 |   10 |  23 |     PA10 |  OFF | 0 | 35 || 36 | 0 | OFF  | CTS1     | 24  | 201  |
 |   20 |  25 |     PA20 |  OFF | 0 | 37 || 38 | 0 | OFF  | TxD1     | 26  | 198  |
 |      |     |       0v |      |   | 39 || 40 | 0 | OFF  | RxD1     | 27  | 199  |
 |    4 |  28 |     PA04 | ALT2 | 0 | 41 || 42 | 0 | ALT2 | PA05     | 29  | 5    |
 +------+-----+----------+------+---+----++----+---+------+----------+-----+------+
 | GPIO | wPi |   Name   | Mode | V | Physical | V | Mode | Name     | wPi | GPIO |
 +------+-----+----------+------+---+OrangePiH3+---+------+----------+-----+------+

   ___
   _/     SX1278  module
    |      --------------
     --- | ANT      GND |===== Pin #20 [OrangePiH3 Physical]
          | GND     DIO1 |===== Pin #18 [OrangePiH3 Physical] / [a.k.a WiringPi pin ## 10]
          |         DIO2 |
          |         DIO3 |
          |          VCC |===== Pin # 1 [OrangePiH3 Physical]
          |         MISO |===== Pin #21 [OrangePiH3 Physical] / [[a.k.a WiringPi pin ## 12]]
          |         MOSI |===== Pin #19 [OrangePiH3 Physical] / [[a.k.a WiringPi pin ## 11]]
          |         SLCK |===== Pin #23 [OrangePiH3 Physical] / [[a.k.a WiringPi pin ## 14]]
          |          NSS |===== Pin #12 [OrangePiH3 Physical] / [a.k.a WiringPi pin ## 6]
          |         DIO0 |===== Pin #16 [OrangePiH3 Physical] / [a.k.a WiringPi pin ## 9]
          |         REST |===== optional, if it isn't used leave floating or connect to VCC
          |          GND |
           --------------

프로젝트를 복제하십시오

git clone --recurse-submodules https://github.com/zhgzhg/LoRaPacketForwarder.git

오렌지 PI : 컴파일 및 설치

Armbian v5.90에서 다음 단계가 테스트되었습니다. 그러나 최신 버전을 사용하는 것이 좋습니다.

오렌지 PI // 제로 모델 용 배선을 컴파일하십시오 ./build
- 선택적으로 보드 구성을 변경하여 보드 구성을 변경하거나 (예 : Orange Pi PC의 경우 : PLATFORM=orangepipc ./build ) 또는 빌드 스크립트를 남겨 두어 자동으로 결정하십시오.
- Armbian 및 Orange Pi에서는 spi-spidev 오버레이를 추가해야 할 수도 있습니다. 또한 /boot/armbianenv.txt 에서는 보드 모델에 따라 parameter parameter paramer parameter paramer parameter param_spidev_spi_bus=1 또는 param_spidev_spi_bus=0 추가해야합니다. 예를 들어 :
  - Orange Pi Zero- param_spidev_spi_bus=1 다음 활성 오버레이를 고려하면 i2c0 i2c1 pps-gpio pwm spi-add-cs1 spi-spidev uart1 usbhost2 usbhost3
  - 오렌지 PI PC param_spidev_spi_bus=0
  - 자세한 내용은 https://docs.armbian.com/user-guide_allwinner_overlays/, https://github.com/armbian/sunxi-dt-overlays/blob/master/sun8i-h3/readme.sun8i-h3-overlays), 이사회와 상담하십시오.
  - 경고 : 보드 모델에 따라 일부 최신 Linux 커널 (예 : 5.10.43-Sunxi)에서 SPI가 전혀 작동하지 않을 수 있습니다. 그 표시는로드 된 spidev 드라이버에도 불구하고 누락 된 /dev/spidev* 디렉토리 일 수 있습니다. 이 케이스의 임시 해결 방법은 이전 커널로 전환됩니다.
  - 경고 2 : 동일한 보드의 경우로드 된 오버레이의 변형은 사용 가능한 GPIO 핀, SPI 장치 등에 대해 다른 결과를 생성합니다! gpio readall 명령에는 약간 다른 표가 숨겨 지거나 표시됩니다.
- 보드 핀아웃 체계 테이블을보기 위해 gpio readall 실행하십시오.
이 프로젝트를 make 로 컴파일하십시오

Raspberry Pi 및 기타 : 컴파일 및 설치

Raspbian에 배선이 사전 설치되어 있습니다. 조치가 필요하지 않습니다
이 프로젝트를 make 로 컴파일하십시오

LORA UDP 패킷 포워더 실행

config.json.template를 복사하여 config.json 작성 :
- 그에 따라 spi_port 및 spi_channel 값을 편집하십시오.
  - MISO / MOSI 및 특히 gpio readall 명령의 포스트 픽스를 참조하십시오.
  - 또한 " sudo ls /dev/spi* "과 같은 결과가/dev/spidev <spichannelnumber> .
  - Custom SPI_Port를 지정하는 기능은 비표준 기능으로 RaspberryPi 용 Original WiringPi가있는 환경에서는 작동하지 않을 수 있습니다. 대체 솔루션은 /dev /spidev <x> . <x> 에 대한 Symlinks를 생성하는 것입니다.
- LORA 칩 모델을 지정하려면 IC_MODEL 필드를 편집하십시오. 아래에 지원되는 값 중 하나를 사용하십시오.
  - SX126X 시리즈의 경우 : SX1261 , SX1262 또는 SX1268
  - LLCC68 : LLCC68
  - SX127X 시리즈의 경우 : SX1272 , SX1273 , SX1276 , SX1277 , SX1278 또는 SX1279
  - RFM9X 시리즈의 경우 : RFM95 , RFM96 , RFM97 또는 RFM98
- 핀아웃 편집 ( gpio readall 실행하여 지정 해야하는 배선부 핀 번호를 확인하십시오). PIN_REST 는 선택 사항 입니다 . 사용되지 않으면 -1로 설정하고 Transceiver의 핀을 VCC에 연결하거나 연결합니다.
- 그에 따라 나머지 매개 변수를 편집하십시오.
응용 프로그램 실행 :
- ./LoRaPktFwrd
응용 프로그램을 실행하고 ID 생성에 사용되는 네트워크 인터페이스도 지정합니다.
- ./lorapktfwrd <인터페이스_name>
  - 기본값은 ETH0입니다
  - 예 : ./LoRaPktFwrd wlan0
지원되는 CLI 옵션을 얻으려면 :
- ./LoRaPktFwrd -h

LORA UDP 패킷 포워더를 시스템 서비스로 실행합니다

이 프로젝트는 시스템 부츠 후에 선택적으로 자동으로 시작될 수있는 SystemD 서비스 (File LoRaPktFwrd.service 참조)로 설치할 수 있습니다. 전제 조건으로 프로젝트가 make 명령을 통해 컴파일되었는지 확인하고 자신의 config.json 파일로 올바르게 실행할 수 있습니다.

lorapktfwrd 서비스를 설치하려면 sudo make install 수 있습니다.
서비스 사용을 제거하려면 sudo make uninstall
시스템 부츠 후에 서비스가 자동으로 실행할 수 있도록 : sudo systemctl enable LoRaPktFwrd.service
시스템 부츠 후에 자동으로 실행할 수있는 서비스를 허용하지 않으려면 : sudo systemctl disable LoRaPktFwrd.service
서비스 상태를 수동으로 시작 / 다시 시작 / 중지 / 확인하려면 :

 sudo service LoRaPktFwrd start
sudo service LoRaPktFwrd restart
sudo service LoRaPktFwrd stop
sudo service LoRaPktFwrd status

서비스의 최신 로그를 검사하려면 : sudo journalctl -n 100 -f -u LoRaPktFwrd.service

의존성

Lora UDP 패킷 포워더는 다음 프로그램 및 라이브러리에 의존합니다.

G ++ 지원 C ++ 14 표준
만들다
배선

테스트 방법

현재 디렉토리에서 "Transmit"이라는 간단한 Lora Trasmitter 예제 Arduino 프로젝트가 제공됩니다. SPI를 통해 모든 보드를 SX1278 모듈로 ESP8266/Arduino/모든 보드에 연결하고 컴파일하면 데이터 전송을 시작합니다. "config.json.template"내부의 기본 구성을 RF 사양 측면에서 사용하면 전달자 앱은 송신기에서 즉시 데이터를 선택해야합니다.

다른 엑스트라

템포

백그라운드에서 실행되고 응답으로 GPIO 핀을 수정할 수있는 작은 온도 모니터 프로그램.

제한

일반적인 다운 링크 전송 타이밍을 달성하는 것은 일반 LORA 트랜시버가 장착 된 일반 단일 보드 컴퓨터의 조합으로 어려운 것으로 보입니다. 그 이유는 컴퓨터의 부정확 한 하드웨어 시계에 이르렀습니다. 이 프로젝트를 보상하기 위해이 프로젝트는 매우 높은 (거의 실시간) 우선 순위로 실행되며 CPU 사용량 (약 20%)이 불규칙한 OS 지연을 부분적으로 보충하기 위해 증가합니다.