Tutoriel sur le traqueur GPS LoRa - LoRaWAN avec Dragino et TTN : 7 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Hé, quoi de neuf, les gars ! Akarsh ici de CETech.

Il y a quelques projets, nous avons examiné la passerelle LoRaWAN de Dragino. Nous avons connecté différents nœuds à la passerelle et transmis les données des nœuds à la passerelle en utilisant TheThingsNetwork comme serveur. Nous avons parcouru tout le processus de configuration de la passerelle. Dans ce projet, nous allons aller plus loin dans ce jeu en connectant un traceur GPS à la passerelle. En fait, nous allons connecter deux trackers GPS au Gateway un par un.

Tout d'abord, nous allons connecter un nœud GPS basé sur Arduino à la passerelle après avoir programmé cela afin de partager des données GPS, puis nous connecterons un nœud de suivi GPS prêt à l'emploi LGT92 de Dragino et collecterons également des données GPS à partir de celui-ci.

Attendez, vous ai-je parlé de la nouvelle passerelle de Dragino que nous allons utiliser aujourd'hui. Oui, aujourd'hui, nous avons une nouvelle passerelle de dragino avec nous, la passerelle LPS8 à 8 canaux que nous utiliserons.

Ça va être drôle. Alors, commençons.

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Étape 2: À propos de la passerelle LPS8 Dragino

Le LPS8 est une passerelle LoRaWAN intérieure open source. Contrairement à la passerelle monocanal LG01-P. Le LPS8 est une passerelle à 8 canaux, ce qui signifie que nous pouvons y connecter plus de nœuds et gérer facilement un trafic LoRa relativement plus important. La passerelle LPS8 est alimentée par un concentrateur LoRa SX1308 et deux émetteurs-récepteurs LoRa 1257. Il dispose d'un port hôte USB et d'une entrée d'alimentation USB de type C. En dehors de cela, il dispose également d'un port Ethernet qui peut être utilisé à des fins de connexion. Mais nous n'allons pas l'utiliser aujourd'hui car nous allons le connecter en utilisant le Wi-Fi. Sur la partie avant de la passerelle, nous avons 4 LED d'état pour l'alimentation, le point d'accès Wifi, le port Ethernet et la connectivité Internet.

Cette passerelle nous permet de relier le réseau sans fil LoRa à un réseau IP via Wi-Fi ou Ethernet. Le LPS8 utilise un redirecteur de paquets Semtech et est entièrement compatible avec le protocole LoRaWAN. Le concentrateur LoRa de cette passerelle fournit 10 chemins de démodulation parallèles programmables. Il est livré avec des bandes de fréquences LoRaWAN standard préconfigurées à utiliser dans différents pays. Certaines fonctionnalités de la passerelle LPS8 LoRaWAN sont:

1. C'est un système Open Source OpenWrt.
2. Émule 49x démodulateurs LoRa.
3. Dispose de 10 chemins de démodulation parallèles programmables.

Pour obtenir une lecture détaillée de la passerelle LPS8. Vous pouvez vous référer à sa fiche technique d'ici et au manuel d'utilisation d'ici.

Étape 3: À propos du traqueur GPS LoRaWAN LGT92

Le Dragino LoRaWAN GPS Tracker LGT-92 est un tracker GPS open source basé sur le MCU STM32L072 Ultra Low Power et le module LoRa SX1276/1278.

Le LGT-92 comprend un module GPS à faible consommation L76-L et un accéléromètre à 9 axes pour la détection de mouvement et d'altitude. La puissance du module GPS et de l'accéléromètre peut être contrôlée par le MCU pour obtenir le meilleur profil énergétique pour différentes applications. La technologie sans fil LoRa utilisée dans le LGT-92 permet à l'utilisateur d'envoyer des données et d'atteindre des portées extrêmement longues à des débits de données faibles. Il fournit une communication à spectre étalé à très longue portée et une immunité élevée aux interférences tout en minimisant la consommation de courant. Il cible les services de suivi professionnels. Il dispose également d'un bouton SOS d'urgence qui, lorsqu'il est enfoncé, envoie un message pour lequel il est configuré. C'est un petit nœud léger qui se décline en deux variantes qui sont:

• LGT-92-Li: Il est alimenté par une batterie Li-ion rechargeable de 1000 mA et un circuit de charge qui est utilisé pour le suivi en temps réel avec une courte liaison montante de suivi.
• LGT-92-AA: désactivez le circuit de charge pour obtenir la plus faible consommation d'énergie et une alimentation directement par piles AA. Ceci est conçu pour le suivi des actifs où il suffit de créer une liaison montante quelques fois par jour.

Ici, nous allons utiliser la variante LGT-92-Li. Certaines caractéristiques de ce traceur GPS sont mentionnées ci-dessous:

• Conforme à LoRaWAN 1.0.3
• Suivi GPS régulier/en temps réel
• Accéléromètre 9 axes intégré
• Capacité de détection de mouvement
• Surveillance de l'alimentation
• Clip de chargement avec port USB (pour LGT-92-LI)
• Alimentation par batterie Li-ion 1000mA (pour LGT-92-LI)
• LED tricolore,
• Bouton d'alarme
• Bandes: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915AT Commandes pour modifier les paramètres

Pour plus de détails sur le LGT92, vous pouvez vous référer à la fiche technique de ce produit d'ici et au manuel d'utilisation du produit d'ici.

Étape 4: Configuration du nœud: nœud de suivi GPS basé sur Arduino

Dans cette étape, nous allons configurer le premier type de nœud de suivi GPS que nous allons connecter à notre passerelle Dragino, c'est-à-dire le nœud GPS basé sur Arduino. Ce nœud a une puce GPS intégrée. Bien que nous puissions également y connecter une antenne GPS supplémentaire, j'utiliserais toujours celle de bord. Le nœud GPS Tracker est essentiellement un bouclier GPS connecté à l'Arduino. Le module LoRa qui lui est connecté est dans un format de type Zigbee et est un module LoRa SX1276. Avant de le connecter à la passerelle Dragino, nous devons installer et configurer la passerelle avec TheThingsNetwork. Le processus est similaire à celui que nous avons utilisé pour configurer la passerelle LG01-P. Vous pouvez consulter cette vidéo pour le processus de configuration à partir d'ici et pouvez également vous référer aux Instructables pour ce projet à partir d'ici. Après avoir effectué la configuration de la passerelle. Nous devons maintenant effectuer les connexions pour que le nœud fonctionne. Comme la partie GPS est connectée en tant que blindage, aucun fil n'est nécessaire. Nous avons juste besoin de connecter deux câbles de démarrage qui sont les broches GPS-Rx et GPS-Tx qui doivent être connectées aux broches numériques 3 et 4 respectivement. Lorsque le nœud est acheté, il a des cavaliers de couleur jaune sur les broches que nous devons connecter. Retirez d'abord ces cavaliers, puis vous pourrez effectuer les connexions. Après avoir effectué ces connexions simples, il est maintenant temps de télécharger le code dans ce nœud, ce que nous ferons à l'étape suivante.

Vous pouvez obtenir une description détaillée du GPS Shield ici.

Étape 5: Programmation du nœud GPS basé sur Arduino

Dans cette étape, nous allons télécharger le programme dans notre nœud basé sur Arduino. Pour cela, vous devez vous référer au référentiel GitHub de ce projet à partir d'ici et suivre les étapes ci-dessous:

1. Rendez-vous sur le référentiel Github. Là, vous verrez un fichier nommé "Arduino LoRaWAN GPS Tracker.ino". Ouvrez ce fichier. C'est le code qui doit être téléchargé sur l'Arduino, alors copiez ce code et collez-le dans l'IDE Arduino.

2. Rendez-vous sur la console TheThingsNetwork. Là, vous devez créer une application, donnez-lui un identifiant d'application aléatoire, une description si vous le souhaitez, puis cliquez sur le bouton "Ajouter une application". Une fois l'application ajoutée, rendez-vous sur l'onglet Appareils.

3. Là, vous devez enregistrer un appareil. Donnez un ID d'appareil unique à l'appareil. Générez une EUI d'appareil et une EUI d'application aléatoires et appuyez sur le bouton d'enregistrement.

4. Une fois cela fait, vous devez vous rendre dans les paramètres et basculer la méthode d'activation de OTAA à ABP, puis cliquer sur le bouton Enregistrer.

5. À partir de la page de présentation de l'appareil, copiez l'adresse de l'appareil et collez-la dans le code publié dans Arduino IDE à son emplacement respectif. Après cela, copiez la clé de session réseau et la clé de session d'application dans le format codé et collez-les également dans le code.

6. Une fois cela fait, connectez l'Arduino à votre PC. Sélectionnez le bon port COM et appuyez sur le bouton de téléchargement. Une fois le code téléchargé. Ouvrez le moniteur série à un débit en bauds de 9600 et vous verrez des données sur le moniteur série, cela symbolise que la transmission de données est en cours.

7. Après cela, revenez à la console TheThingsNetwork et ouvrez l'application que nous avons créée. Là, cliquez sur le bouton Formats de charge utile. Revenez au référentiel Github, vous verrez un fichier nommé "Arduino GPS Tracker Payload". Ouvrez ce fichier et copiez le petit code qui y est écrit et collez-le sous les formats de charge utile. Après cela, enregistrez les fonctions de charge utile. Cette fonction de charge utile est utilisée pour décoder les données envoyées par le nœud GPS.

En cela, nous en avons également terminé avec la partie Programmation pour le nœud. Si vous vous dirigez vers l'onglet Données, vous y verrez des données aléatoires avant que la fonction de charge utile ne soit appliquée. Mais dès que la fonction payload est appliquée. Ensuite, vous verrez des données significatives telles que la latitude, la longitude et un message indiquant la fonction de charge utile TTN. Cela montre que le nœud est connecté avec succès et que la transmission des données est également en cours. Comme ce nœud n'est pas verrouillé avec les satellites GPS, c'est pourquoi la transmission des données prend du temps, mais c'est également le cas si nous le maintenons à ciel ouvert et ajoutons une antenne supplémentaire, nous pouvons alors améliorer considérablement les performances de celui-ci.

Étape 6: Configuration du nœud de suivi GPS LGT-92

Jusqu'à présent, nous avons effectué l'installation et la configuration du nœud GPS Arduino et avons également envoyé des données à la passerelle. Mais comme vous pouvez le voir, le nœud Arduino est un peu encombrant et pas très présentable. Mais ne vous inquiétez pas car nous avons le nœud LGT-92 GPS Tracker de Dragino. Il s'agit d'un nœud de suivi GPS léger et beau qui a une structure similaire à celle du nœud Arduino à l'intérieur mais à l'extérieur, il a un panneau qui a un gros bouton SOS rouge qui envoie des données d'urgence à la passerelle lorsqu'il est enfoncé et à partir de la passerelle, nous pouvons lire cela. Il a également une LED multicolore qui s'allume pour symboliser différentes choses. Il y a un bouton marche/arrêt sur le côté droit. Il est livré avec des accessoires tels qu'une sangle pour l'attacher quelque part et également un câble USB qui peut être utilisé pour le connecter à un convertisseur USB vers série et à partir de là, vous pouvez le connecter à votre PC. Dans notre cas, nous n'avons pas besoin de faire de codage car le LGT-92 est préconfiguré. La boîte dans laquelle elle est livrée contient des données telles que l'EUI de l'appareil et d'autres éléments, nous devons donc conserver la boîte en toute sécurité avec nous.

Venons-en maintenant à la partie configuration. Nous devons créer une application comme nous l'avons fait dans le cas du nœud GPS Arduino. Mais besoin de faire quelques changements qui sont comme indiqué ci-dessous:

1. Lorsque nous entrons dans l'onglet EUI sous les paramètres, nous voyons qu'il existe déjà une EUI par défaut. Nous devons supprimer cette EUI et entrer l'App EUI présente sur la boîte du LGT-92.

2. Maintenant, nous devons créer un appareil et dans les paramètres de l'appareil, nous devons entrer l'EUI de l'appareil et la clé d'application que nous obtiendrons sur la boîte. Au fur et à mesure que ces deux éléments sont entrés, notre appareil est enregistré et prêt à être utilisé.

De cette façon, la configuration est terminée et notre appareil est prêt à être utilisé comme nœud.

Étape 7: Tester le fonctionnement du LGT-92

Jusqu'à l'étape précédente, nous avons terminé la configuration, la configuration et l'enregistrement de l'appareil de notre nœud LGT-92 GPS Tracker. Maintenant, lorsque nous allumons le LGT-92, nous verrons une lumière verte pendant qu'il s'allume. Lorsque l'appareil s'allumera, le voyant s'éteindra et clignotera après un certain temps. Le voyant clignotant sera de couleur bleue, ce qui indique que les données sont envoyées à ce moment-là. Maintenant, lorsque nous allons sous l'onglet Données, nous verrons qu'il existe des données aléatoires. Nous devons donc changer le format de charge utile comme nous l'avons fait pour le nœud Arduino. Dirigez-vous vers le référentiel Github où vous verrez un fichier nommé "LGT-92 GPS Tracker Payload". Ouvrez le fichier et copiez le code qui y est écrit. Revenez maintenant à la console TheThingsNetwork, vous devez vous rendre dans l'onglet Format de la charge utile et y coller le code. Enregistrez les modifications et vous avez terminé. Maintenant, lorsque vous revenez à l'onglet Données, vous verrez que les données sont désormais dans un format compréhensible. Là, vous verrez des données telles que la tension de la batterie, la latitude, la longitude, etc., vous verrez également des données indiquant Alarm_status: False, ce qui indique que le bouton SOS n'est pas enfoncé.

De cette façon, nous avons examiné les nœuds LPS-8 Dragino Gateway et LGT-92 GPS Tracker et les avons configurés pour envoyer et recevoir des données de localisation. Ces appareils peuvent être très utiles pour créer des projets basés sur LoRa. J'essaierai également de faire des projets avec eux à l'avenir. J'espère que vous avez aimé ce tutoriel. Au plaisir de vous voir la prochaine fois.