LoRa Gateway

Introducción

Este tutorial muestra cómo crear una red LoRa privada mediante ChirpStack utilizando nuestros gateways con RPi3 y nodos LoRa en el laboratorio WIRID-LAB. En este tutorial utilizaremos el nodo wirid-lab-node-20 que corresponde a un gateway LoRa.

Configuración Gateway

Una vez creada la reserva, podrá ingresar al servidor web del gateway mediante la URL asignada por el laboratorio.

Digite en usuario y contraseña admin para ingresar al panel de control.

Una vez haya ingresado al panel de control, realizar a las siguientes configuraciones:

Network-servers

• Pestaña General

  • Network-server-name: chirpstack-network-server
  • Network-server-server: localhost:8000

• Pestaña Gateway Discovery

  • Enable Gateway Discovery
  • Interval: 100
  • Tx Frequency: 60
  • Tx data-rate: 60

Service-profiles

• Service-profile Name: IOTSERV
• Network-server: chirpstack-network-server
• Device-status request Frequency: 48
• Minimum allowed data-rate: 10
• Maximum allowed data-rate: 10

Organization

Device-profile

• Pestaña General
  • Device-profile name: IOTDEV
  • Network-server: chirpstack-network-server
  • LoRaWAN MAC Version: 1.0.2
  • LoRaWAN Region: B

• Pestaña JOIN (OTTA/ABP)
  • Factory-preset Frequency (Hz): 915000000

• Pestaña CLASS-B
  • Class-B confirmed downlink timeout: 30
  • Class-B ping-slot: every 2 seconds
  • Class-B ping-slot data-rate: 5
  • Class-B ping-slot Frequency(Hz): 1

Gateway-profiles

• Name: IOTGATEWAY
• Enable Channels: 0,1,2
• Network-server: chirpstack-network-server
• Modulation: LoRa
• Bandwidth: 125kHz
• Frequency: 915000000
• Spreading-factors: 7,8,9,10,11,12

Si esta trabajando con los nodos RAK5205 , en la pestaña codecs ingresar la siguiente función que permitirá decodificar los paquetes del nodo cuando lleguen al gateway Si esta utilizando otro nodo, no modificar la función por defecto.

// Decode decodes an array of bytes into an object.

// - fPort contains the LoRaWAN fPort number

// - bytes is an array of bytes, e.g. [225, 230, 255, 0]

// The function must return an object, e.g. {"temperature": 22.5}

function Decode(fPort, bytes) {

var decoded = {};

var hexString=bin2HexStr(bytes);

return rakSensorDataDecode(hexString);

}

// convert array of bytes to hex string.

// e.g: 0188053797109D5900DC140802017A0768580673256D0267011D040214AF0371FFFFFFDDFC2E

function bin2HexStr(bytesArr) {

var str = "";

for(var i=0; i<bytesArr.length; i++) {

var tmp = (bytesArr[i] & 0xff).toString(16);

if(tmp.length == 1) {

tmp = "0" + tmp;

}

str += tmp;

}

return str;

}

// convert string to short integer

function parseShort(str, base) {

var n = parseInt(str, base);

return (n << 16) >> 16;

}

// convert string to triple bytes integer

function parseTriple(str, base) {

var n = parseInt(str, base);

return (n << 8) >> 8;

}

// decode Hex sensor string data to object

function rakSensorDataDecode(hexStr) {

var str = hexStr;

var myObj = {};

while (str.length > 4) {

var flag = parseInt(str.substring(0, 4), 16);

switch (flag) {

case 0x0768:// Humidity

myObj.humidity = parseFloat(((parseShort(str.substring(4, 6), 16) * 0.01 / 2) * 100).toFixed(1));//unit:%RH

str = str.substring(6);

break;

case 0x0673:// Atmospheric pressure

myObj.barometer = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.1).toFixed(2));//unit:hPa

str = str.substring(8);

break;

case 0x0267:// Temperature

myObj.temperature = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.1).toFixed(2));//unit: °C

str = str.substring(8);

break;

case 0x0188:// GPS

myObj.latitude = parseFloat((parseTriple(str.substring(4, 10), 16) * 0.0001).toFixed(4));//unit:°

myObj.longitude = parseFloat((parseTriple(str.substring(10, 16), 16) * 0.0001).toFixed(4));//unit:°

myObj.altitude = parseFloat((parseTriple(str.substring(16, 22), 16) * 0.01).toFixed(1));//unit:m

str = str.substring(22);

break;

case 0x0371:// Triaxial acceleration

myObj.acceleration_x = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.001).toFixed(3));//unit:g

myObj.acceleration_y = parseFloat((parseShort(str.substring(8, 12), 16) * 0.001).toFixed(3));//unit:g

myObj.acceleration_z = parseFloat((parseShort(str.substring(12, 16), 16) * 0.001).toFixed(3));//unit:g

str = str.substring(16);

break;

case 0x0402:// air resistance

myObj.gasResistance = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:KΩ

str = str.substring(8);

break;

case 0x0802:// Battery Voltage

myObj.battery = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:V

str = str.substring(8);

break;

case 0x0586:// gyroscope

myObj.gyroscope_x = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:°/s

myObj.gyroscope_y = parseFloat((parseShort(str.substring(8, 12), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:°/s

myObj.gyroscope_z = parseFloat((parseShort(str.substring(12, 16), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:°/s

str = str.substring(16);

break;

case 0x0902:// magnetometer x

myObj.magnetometer_x = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:μT

str = str.substring(8);

break;

case 0x0a02:// magnetometer y

myObj.magnetometer_y = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:μT

str = str.substring(8);

break;

case 0x0b02:// magnetometer z

myObj.magnetometer_z = parseFloat((parseShort(str.substring(4, 8), 16) * 0.01).toFixed(2));//unit:μT

str = str.substring(8);

break;

default:

str = str.substring(7);

break;

}

}

return myObj;

}

Gateways

• Gateway Name: IOTGATEWAY
• Gateway Description: IOTGATEWAY
• Gateway ID: b827ebfffe30d253
• Network-server: chirpstack-network-server

info

El dato Gateway ID corresponde al ID del gateway reservado, esta información se puede encontrar en los detalles del nodo.

Application

• Aplication name: IOTAPP
• Aplication description: IOTAPP
• Service-profile: IOTSERV

Asociar Nodo

• Ingresar a Applications y seleccionar IOTAPP y crear el dispositivo.

Para este ejemplo usaremos el dispositivo RAK5205, para ello relice las siguientes configuraciones.

• Device name: RAK5205
• Device description: RAK5205
• Device EUI: Generar aleatoriamente
• Device-profile: IOTDEV
• Habilitar opción Disable frame-counter validation
• Create device

• Creado el dispotivo, se abre la pestaña ACTIVATION
• Para los campos Device address, Network session key y Application session key generar los valores aleatoriamente
• (RE)Activate device

info

Los campos Device address, Network session key y Application session key deben ser configurados en el dispositvo para establecer la comunicación con el gateway

Validar Conexión Gateway

Una vez realizadas las configuraciones del gateway, se puede validar la conexión al ingresesar a Gateways y verificar la última vez conectado.

Configuración Nodo