LoRaWAN Weather Station Demo using SAMR34

Пример метеолетной станции Lorawan® с использованием SAM R34 XPLADE PRO

Введение

Лора обозначает дальность. Лораван выступает как сети с широкой площадью дальних областей. Лораван - это сеть, в которой работает Лора. Lorawan является протоколом уровня управления доступом (MAC), но в основном является протоколом сетевого уровня для управления связи между шлюзами LPWAN и устройствами конечных узлов в качестве протокола маршрутизации, который поддерживается альянсом LORA. Некоторые из приложений, которые могут быть выполнены с использованием LORA, - это интеллектуальная парковка и управление транспортными средствами, средства и управление инфраструктурой, обнаружение и управление пожарами, управление отходами, автоматизация дома для IoT, обеспечивая интеллектуальные приборы, интеллектуальное сельское хозяйство и управление животноводством, температурный мониторинг и мониторинг влаги, датчики уровня воды и контроль над ирригацией.

Преимущества использования Лоравана

• Длительный срок службы батареи из -за низкого энергопотребления
• Низкая стоимость реализации из -за недорогого оборудования и нелицензированного спектра
• Охват больших расстояний и проникновение в строительство
• Безопасная сеть
• Масштабируемая сеть для поддержки будущих обновлений
• Простота доступа и подключение к облачным приложениям
• Удаленное управление и контроль доступа

Особенности демонстрационного примера

• Захват данные датчика метеорологической станции (влажность, температура, дождь, ветер, светимость и т. Д.,)
• Отправить полученные данные, используя беспроводной протокол Lorawan
• Низкий сон мощности после отправки данных датчика
• Интеграция на сервер приложений Lorawan, как Cayenne
• Мониторинг и анализируйте дни данных датчиков на приборной панели
• Режимы низкой мощности - резервный и резервный

Аппаратное обеспечение

• SAM R34 XPLADE PRO (QTY: 1)
• Мизол метеостанция
• Совет по прорыве приемопередатчика Sparkfun
• Micro USB
• US902 - Gateway Lorawan (который подключается к сетевому серверу вещей) - ссылка
• Интернет -подключение
• М -джамперс -провода и перемычки для перемычки

Настройка оборудования (важная !!!)

1. Снимите USB -адаптер с RS485 до USB -адаптера, который поставляется с метеостанцией
2. Сигналы паяния A и B, поступающие от метеостанции к отверстиям A и B на разъем RS485
3. Short 3-5 V signal on RS485 break out board to B on RS485 break out board - Note : when TeraTerm Emulator is being used to see logs of sensor data, join status being displayed (during development) - step 4 is essential for standalone operation of device and can only be skipped when user wants to see logs of sensor data on a terminal emulator
4. Подключите сигнал 3-5 В к VCC SAM R34 XPLAING PRO для автономной работы - Примечание . Когда эмулятор Teraterm не используется и устройство готово для автономной работы (автономная работа)
5. Подключить «RTS» из платы RS485 разрывать сигнал GND SAM R34 XPLAINE PRO
6. Подключите «TX-O» из платы RS485 Break Out к PA05 SAM R34 XPLAINE PRO для обращения к картине платы RS485, обозначающей сигналы

6. Подключите SAM R34 XPLAING PRO на ПК через EDBG USB -порт
7. Питание на метеостанции с использованием 3 батарейки АА

Программное обеспечение

• ОС - Windows 7 и выше
• Atmel Studio 7 и выше

Лораван шлюз, регистрация конечного устройства и интеграция приложений

• Подпишитесь на бесплатную учетную запись
• Шаги по регистрации вашего шлюза в сеть вещей
• Создать приложение в сетевой консоли вещей
• Зарегистрируйте (регистрация устройства) ваше конечное устройство для создания приложения
• Добавьте Cayenne "MyDevices" в качестве интеграции приложений в сетевой консоли вещей с ключом Access как «ключ по умолчанию»
• Настройте свою учетную запись MyDevices
• Подпишитесь на кайеннную учетную запись My Devices
• После регистрации перейдите, чтобы добавить новое -> Устройство/Виджет
• Нажмите на Lora и выберите сервер «Вещей сети»
• Поиск Cayenne LPP в строке поиска
• Выберите Cayenne LPP и введите DEVEUI, фиктивный адрес устройства и нажмите на опцию «Добавить устройство»

Шаги

• Клонировать репозитирий на местной машине
• Откройте проект на Atmel Studio 7
• Редактировать файл conf_app.h для изменения настройки приложения Lorawan, таких как Deveui, Appeui, Appkey, Jointype, Subbed, Sleeptime и т. Д., Такие настройки сети, как Deveui, Appeui и т. Д., Доступны во время регистрации устройства.
• Подключите SAM R34 XPLAING PRO с использованием EDBG USB к ПК, как упомянуто в разделе «Настройка оборудования»
• Программа Apps_enddevice_demo прошивка на SAM R34 XPLAINE PRO - Для первых инструкций Atmel Studio здесь
• После программирования прошивки открыто применение эмулятора терминала, такого как Teraterm
• Откройте com -порт на Teraterm с настройками - Baudrate - 9600, данные - 8 бит, паритет - нет, остановка - 1 бит, управление потоком - нет
• Сбросить плату, журналы демонстрационного приложения будут отображаться в окне терминала.
• Демо -приложение начинается с конечного устройства, пытающегося присоединиться к сетевому серверу Lorawan.
• После присоединения конечное устройство ждет входящих последовательных данных с метеостанции
• После успешного получения данных датчика с сетевого сервера данные обернуты в формат LPP Cayenne и отправляются на сервер приложений Lorawan (Cayenne для отображения)
• После успешного приема данных датчика Cayenne Dashboard отобразит все полученные значения датчика с устройства Lorawan End (пользователи могут свободно изменять значки полученного значения датчика и других настроек) Живые данные датчика

Детали метеостанции

Более подробная информация о реализации протокола для реализации последовательных данных и т. Д. Может быть запрошена производителю данных метеорологической станции, получившие объяснение: Всего 34 данных (HEX): (Пример полученных данных HEX AS: 24 0D 14 62 A4 38 22 05 00 1C 00 03 00 15 18 18 FF F9.

• 1 -й 、 2 -й ： 24 (идентифицировать тип TX)
• 3 -й 、 4 -й ： 0d (код безопасности)
• 5 -й 、 6th 、 7th: 146 (направление ветра) (объяснение: 146 (hex) = 0001, 0100,0110 (двоичный) (Bit8 = 0, бит 7 = 0, бит 6 = 0, бит 5 = 0, бит 4 = 1, бит 3 = 0, бит 2 = бит 1 = 0, бит 0 = 0,) направление ветра: b0 001, 0100 = 20 = 20, бит 1 = 0, бит 0 = 0,). 20 °
• 8-й, 9-й, 10-е: 2A4 (температура) (Объяснение: 2A4 (HEX) = B0010 1010 0100 = 676 (Десятичный) Расчет: (676-400) /10=27,6 SO, температура: 27,6 ℃ 5-й 、 12-й ： 38 (влажность) (HEX).
• 13th、14 th：22 (wind speed) (explanation: 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, the data is: B0 0010 0010 = 34 (D) calculation：34/8*1.12=4.76 So, wind speed является: 4,75 м/с.
• 15th 、 16th ： 05 (скорость порыва) (Объяснение: Скорость порыва: 5 *1,12 = 5,6 м/с)
• 17-й-20-й: 001C (накопление осадков) (Объяснение: Накопление осадков: 28 мм)-21-е 24-е ： 0003 (УФ) (Объяснение: УФ: UW/см2)
• 25-30-й ： 001518 (свет) (объяснение: УФ: 5400/10 = 540 Люкс)
• 31 -й 、 32 -й: FF CRC (CRC8, Polynomial_HEX ： 31)
• 33 -й 、 34 -й: значение проверки F9 (сумма предыдущих 16 байтов)

Снимок настройки оборудования