LoRaWan+NB-IOT

Ar jauno programmaparatūru 2.3.1(150) tagad var integrēt arī LoRaWan, NB-IOT un citus ārējos sensorus.

Tomēr priekšnoteikums ir, ka viņi savus sensoru datus nodod MQTT brokerim, OpenSprinkler pēc tam var abonēt to kā sensora datus.

Sensors ir integrēts ar tā “tēmu” un teksta/JSON filtru. Apūdeņošanas kontrolieris var izmantot šo vērtību.

Kā tas darbojas:

• LoRa WAN sensori tiek novietoti LoRa WAN centrmezgla rādiusā atkarībā no versijas ar darbības rādiusu līdz 10 km. Jūs pats izmantojat LoRa WAN centrmezglu, ko sauc arī par vārteju, un pievienojiet to savam tīklam
• NB-IoT sensori ir integrēti, izmantojot pakalpojumu sniedzēja portālu. Tā kā NB-IoT darbojas mobilajā tīklā, sensoru var novietot jebkur - ar nosacījumu, ka ir uztveršana.
• Vārtejā vai pakalpojumu sniedzēja portālā aktivizējiet MQTT funkciju un izmantojiet to, lai eksportētu sensora datus. Atkarībā no versijas var būt nepieciešama turpmāka ieviešana ar IoT pārvaldības rīku, piemēram, ChirpStack, kas pārvērš “tukšos” sensora datus novērtējamos datos.
• In OpenSprinkler savienojiet to, izmantojot MQTT opcijas, un pēc tam izveidojiet jaunu sensoru, kura tips ir “MQTT abonements”.
• Sensorā ievadiet abonēšanas informāciju un datu filtru.
• Pabeigts! Tiklīdz dati tiek saņemti, vērtības tiek parādītas un saglabātas.

Detalizēta sensora konfigurācija

Abi MQTT sensori ir atzīmēti sarkanā krāsā. Pārējie sensori ir integrēti, izmantojot analogo sensoru paneli

Rediģēt sensoru

Noklikšķinot uz “Pievienot sensoru” vai uz esoša sensora nosaukuma, tiek parādīts šāds redaktors:

Šajā piemērā parādīta MQTT datu CHIRPSTACK integrācija. Struktūra ir definēta šādi:

pieteikums/ /ierīce/ /event/up

Vislabāk ir apskatīt iespējamās vērtības, izmantojot rīku, piemēram, MQTT Explorer. Bieži vien ir mulsinoši, īpaši iesācējiem, ka MQTT Explorer nekas netiek parādīts. Tā kā sensora dati tiek saņemti tikai ik pēc 10 minūtēm (atkarībā no konfigurācijas), jums vienkārši ir kādu laiku jāatstāj MQTT Explorer.

Laukā MQTT filtrs ievadiet nolasāmā lauka nosaukumu. Programmā CHIRPSTACK varat redzēt laukus, kas nolasīti sadaļā “Ierīču profili” / “Mērījumi”. Ja šeit nekas neparādās, vispirms ir jāsaglabā skripts cilnē CODEC; šeit var palīdzēt veidnes vai arī varat jautāt sensora ražotājam.

Kāpēc LoRaWAN vai NB-IoT, nevis Wi-Fi vai Bluetooth?

Lielākā problēma ar sensoriem ir tā, ka tiem ir nepieciešama jauda. Ja var ievilkt barošanas kabeli, tad parasti var ievilkt arī datu kabeli. Bet, ja tas nav iespējams, kā savienot šos sensorus?

Lai atbildētu uz šo jautājumu, mēs veicām dažus eksperimentus un piedāvājam rezultātus šeit.

• Bluetooth neizdodas, diapazons vienkārši ir pārāk īss.
• WiFi var izmantot, bet elektroenerģijas patēriņš ir tik liels, ka vai nu jāmaina baterijas ik pēc 4 nedēļām, vai arī ir vajadzīgas milzīgas baterijas. To var uzlabot arī ar fotoelementu palīdzību, taču tad jums jau ir lielas investīciju izmaksas vienam sensoram. Turklāt, uzstādot ārpus telpām, pastāv zināms īpašuma bojājumu risks.
• LoRaWAN šeit ir piemērotāks, jo baterijas ir ilgstošas ​​un bieži darbojas līdz 10 gadiem. Darbības diapazons ārpus telpām var būt līdz 10 km (atklātā laukā, pilsētās apm. 2 km). Tā kā LoRaWAN var darboties bez licences, ir tikai vienreizējas izmaksas.
• NB-IoT ir arī ļoti piemērots, ja ir atbilstošs mobilā tālruņa pārklājums. Tas nozīmē, ka diapazons ir praktiski “bezgalīgs”, jo sensora dati tiek piegādāti mākoņpakalpojumam. Tomēr pastāv pastāvīgas izmaksas

Realizācija un testēšana

Pārbaudei mēs izmantojām Milesight UG65-868M kā LoRaWAN vārteju, kā arī Dragino LSE01 un Milesight EM-500 SMTC augsnes mitruma sensorus. Tā kā UG65 var aktivizēt arī MQTT brokeri ar jaunāko atjauninājumu (jāaktivizē ChirpStack-common), to var savienot kā neatkarīgu MQTT serveri.

Abi sensori var izmērīt ne tikai augsnes mitrumu, bet arī augsnes temperatūru un dielektrisko vadītspēju (caurlaidību). Īpaši pēdējā vērtība ir ļoti svarīga lauksaimniecības nozarei, jo to var arī izmantot, lai noteiktu mēslojuma saturu augsnē.

Milesight UG65 aizmugurē ir strāvas savienojumi, un to var darbināt, izmantojot POE. Tam ir arī WiFi, un tas var kalpot pat kā piekļuves punkts. Papildaprīkojumā ir pieejamas arī citas antenas un LTE modulis.

Milesight EM-500 SMTC ir vairāk nekā tikai augsnes mitruma sensors. Tas var izmērīt zemes temperatūru un caurlaidību. Tas sastāv no diviem komponentiem, kas ir savienoti ar kabeli. Virszemes ir raidītājs, pazemē ir faktiskais sensors. Iekļauts masta turētājs.

Dragino LSE01 ir līdzīgs EM500, tas var arī izmērīt augsnes mitrumu, temperatūru un caurlaidību. Šķiet, ka visi Dragino sensori ir līdzīgi, visiem produktiem ir viens un tas pats raidītājs.

ChirpStack

Iestatot Chirpstack, ir svarīgi vispirms iestatīt profilus sensoriem (“Ierīču profili”). Šeit jūs ierakstāt sensorus ar to vispārīgajiem ierīces datiem. Varat atlasīt noklusējuma iestatījumus, izmantojot funkciju “Atlasīt ierīces profila veidni”. Visa šī konfigurācija ir nepieciešama, lai bināro sensoru datus varētu pārvērst nolasāmās vērtībās. Tāpēc funkcija “Kodeks” šeit ir arī vissvarīgākā funkcija.

Tomēr pagāja zināms laiks, līdz sapratu, ka šīs kodeku specifikācijas ir novecojušas. Pašreizējos kodekus var atrast šeit:

Milesight: https://github.com/Milesight-IoT/SensorDecoders

Dragino: https://github.com/dragino/dragino-end-node-decoder

Lai to izdarītu, vienkārši atlasiet pareizo sensoru, lejupielādējiet ChirpStack failu, atveriet to ar redaktoru un ielīmējiet to kodeka laukā.

Pēc tam izveidojiet “Lietojumprogrammu” un sadaļā “Ierīces” ievadiet sensorus. Svarīgi ir arī zināt sensoru JOIN datus, kas parasti ir uzdrukāti uz ierīcēm, uz datu plāksnītes, pašā ierīcē vai pavaddokumentos.

Kad viss ir iestatīts, sensoros jāaktivizē JOIN. Šis process vispirms savieno sensoru ar jūsu vārteju — pretējā gadījumā ikviens varētu kontrolēt jūsu sensorus. To var izdarīt, izmantojot APP (Milesight ir “Toolbox” APP), vai arī atverat ierīci un nospiežat īpašu pogu JOIN. Dažreiz jums vienkārši ir uz īsu brīdi jāizņem akumulators un jāpievieno tas, pēc tam tiek aktivizēts JOIN process.

Tagad datiem vajadzētu nonākt ChirpStack. Taču esiet pacietīgs, sensori sūta signālu tikai ik pēc 10 minūtēm, tāpēc tas var aizņemt laiku.

MQTT

Chirpstack ir savs MQTT brokeris, taču varat izmantot arī savu MQTT. Lai tas saņemtu datus no Chirpstack MQTT brokera, es izveidoju MQTT tiltu un visu pārsūtīju. Tam nepieciešamā programma tiek saukta par "Mosquitto"

Forwarder.conf mapē /etc/mosquitto/conf.d man izskatās šādi:

connection bridge-01
address 192.168.0.50:1884
topic # out 0
topic # in 0

kur 192.168.0.50:1884 ir Chirpstack MQTT brokera IP un ports

Sīkāka informācija drīzumā. Programmaparatūra pieejama no 2024. gada aprīļa. TESTĒTĀJS VĒLĒJAS!