Exemplo de estação meteorológica de Lorawan® usando o Sam R34 Xplained Pro
Introdução
Lora significa Longa Fanging. Lorawan significa redes de área de longo alcance. Lorawan é a rede na qual Lora opera. O Lorawan é um protocolo de camada de controle de acesso à mídia (MAC), mas principalmente é um protocolo de camada de rede para gerenciar a comunicação entre os gateways LPWAN e os dispositivos de nó final como um protocolo de roteamento, mantido pela Lora Alliance. Algumas das aplicações que podem ser realizadas usando o LORA são gerenciamento inteligente de estacionamento e veículos, instalações e gerenciamento de infraestrutura, detecção e gerenciamento de incêndio, gerenciamento de resíduos, automação residencial para IoT, permite que aparelhos inteligentes, agricultura inteligente e gerenciamento de gado, monitoramento de temperatura e umidade, sensores de nível de água e controle de irrigação.
Vantagens de usar Lorawan
- Duração longa da bateria devido ao baixo consumo de energia
- Implementação de baixo custo devido ao hardware de baixo custo e espectro não licenciado
- Cobertura de longo alcance e penetração em construção
- Rede segura
- Rede escalável para suportar atualizações futuras
- Facilidade de acesso e conectividade com os aplicativos em nuvem
- Gerenciamento remoto e acesso ao controle
Recursos de exemplo de demonstração
- Capture dados do sensor da estação meteorológica (umidade, temperatura, chuva, vento, luminosidade etc.,)
- Envie os dados capturados usando o protocolo sem fio Lorawan
- Sono de baixa potência após os dados do sensor são enviados
- Integração ao servidor de aplicativos de Lorawan como Cayenne
- Monitore e analise os dias de dados do sensor em um painel
- Modos de baixa potência - Standby e Backup, experimente o poderoso, mas com baixa potência sem fio SIP - SAMR34
Hardware
- Sam R34 Xplained Pro (Qtd: 1)
- Estação meteorológica de Misol
- Sparkfun Transceiver Breakout Board
- Micro USB
- US902 - Lorawan Gateway (que se conecta ao servidor de rede de coisas) - Link
- Conectividade da Internet
- M para m fios de jumper e m para f fios de jumper
Configuração de hardware (importante !!!)
- Remova o adaptador USB de RS485 para o adaptador USB que acompanha a estação meteorológica
- Sinais de solda A e B vindos da estação meteorológica para orifícios banhados a A e B no conector RS485
- Sinal curto de 3-5 V em Rs485 Remoção da placa de quebra para B em Rs485 Bolhet Board - Nota : Quando o emulador de Teraterm está sendo usado para ver os registros dos dados do sensor, unindo o status (durante o desenvolvimento) - Etapa 4 é essencial para a operação independente do dispositivo e só pode ser ignorada quando o usuário deseja ver logs de dados sensores sobre um emulador de terminal
- Conecte o sinal de 3-5 V ao VCC do SAM R34 XPLINED PRO para operação independente - Nota : Quando o emulador Teraterm não está sendo usado e o dispositivo está pronto para operação independente (operação independente)
- Conecte "RTs" do quadro de quebra RS485 ao sinal GND de Sam R34 Xplained Pro
- Connect "TX-O" da placa de interrupção RS485 ao PA05 do Sam R34 Xplained Pro para referência da imagem da placa RS485 denotando sinais
- Conecte o Sam R34 Xplained Pro ao PC via porta USB EDBG
- Power na estação meteorológica usando 3 baterias AA
Software
- OS - Windows 7 e acima
- Atmel Studio 7 e acima
Gateway de Lorawan, registro de dispositivos finais e integração de aplicativos
- Inscreva -se para uma conta gratuita
- Passos para registrar seu gateway para a rede de coisas
- Crie um aplicativo no console de rede Things
- Registre (registro do dispositivo) Seu dispositivo final para o aplicativo criado
- Adicione Cayenne "MyDevices" como integrações de aplicativos no Console de rede com a chave de acesso como "chave padrão"
- Configure sua conta MyDevices
- Inscreva -se para uma conta Caiena My Disposition
- Após a inscrição, vá para adicionar novo -> dispositivo/widget
- Clique em Lora e selecione o servidor "The Things Network"
- Pesquise por Cayenne LPP na barra de pesquisa
- Selecione Cayenne LPP e insira o endereço de Deveui, Fiyical do dispositivo e clique em "Adicionar dispositivo" opção
Passos
- Clone a repositir na máquina local
- Abra o projeto no Atmel Studio 7
- Edite o arquivo conf_app.h para alterar as configurações de aplicativos de Lorawan como Deveui, Appeui, AppKey, Jointype, Subband, SleepTime etc. As configurações de rede como Deveui, Appeui etc. estão disponíveis durante o registro do dispositivo
- Conecte o Sam R34 Xplained Pro usando o EDBG USB ao PC, conforme mencionado na seção de configuração de hardware
- Programe o firmware APPS_ENDDEVICE_DEMO no Sam R34 Xplained Pro - pela primeira vez o Atmel Studio Instruções aqui
- Depois de programar o firmware, o aplicativo de emulador de terminal aberto como o Teraterm
- Abra a porta COM no Teraterm com Configurações - Baudrate - 9600, Dados - 8 bits, paridade - Nenhuma, pare - 1 bit, controle de fluxo - nenhum
- Redefinir a placa, os logs do aplicativo de demonstração serão exibidos na janela do terminal.
- O aplicativo de demonstração começa com o dispositivo final tentando ingressar no Lorawan Network Server.
- Uma vez unido, o dispositivo final aguarda os dados seriais de entrada da estação meteorológica
- Após a recepção bem -sucedida dos dados do sensor do servidor de rede, os dados são embrulhados em um formato LPP de Cayenne e enviados ao Lorawan Application Server (Cayenne para exibição)
- Após a recepção bem -sucedida do painel de dados do sensor, o painel do Cayenne exibirá todos os valores do sensor recebido do dispositivo final de Lorawan (os usuários são livres para alterar os ícones do valor do sensor recebido e outras configurações) Dados do sensor vivo )
Detalhes da estação meteorológica
Mais detalhes sobre a implementação do protocolo para implementar os dados seriais etc. podem ser solicitados ao fabricante dos dados da estação meteorológica recebidos explicações: Total 34 dados (Hex): (Exemplo de dados hexadecipais recebidos como: 24 0d 14 62 A4 38 22 05 00 1C 00 03 00 15 18 F9 F9 F9
- 1º 、 2º: 24 (Identifique o tipo TX)
- 3º 、 4º: 0d (código de segurança)
- 5th、6th、7th： 146 (wind direction) (explanation: 146(HEX) =0001, 0100,0110 (Binary) (Bit8=0, Bit 7=0, Bit 6=0, Bit 5=0, Bit 4=1, Bit 3=0, Bit 2=1, Bit 1=0, Bit 0=0,) Wind direction is:B0 0001, 0100 = 20 (decimal) So, wind direction is: 20 °
- 8º, 9, 10: 2A4 (temperatura) (Explicação: 2A4 (Hex) = B0010 1010 0100 = 676 (decimal) Cálculo: (676-400) /10=27.6 SO IS: 27.6 ℃ 11th 、 12th: 38 (Horidade) （Explanation:
- 13th 、 14 th: 22 (velocidade do vento) (Explicação: 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, SO, os dados: B0 0010 0010 0010 = 3 é: 4,75 m/s.
- 15º 、 16º: 05 (velocidade de rajada) (Explicação: Velocidade de rajada: 5 *1,12 = 5,6 m/s)
- 17º a 20 th ： 001c (precipitação de acumulação) (Explicação: precipitação de acumulação: 28 mm)-21 a 24ª: 0003 (UV) (Explicação: UV: UW/CM2)
- 25 a 30ª: 001518 (luz) (Explicação: UV: 5400/10 = 540 Lux)
- 31º 32º: FF CRC (CRC8, Polinomial_hex: 31)
- 33º 、 34 TH: F9 Valor da soma de verificação (soma dos 16 bytes anteriores)
Instantâneo de configuração de hardware
