LoRaWan+NB-IOT

Cu noul firmware 2.3.1(150), LoRaWan, NB-IOT și alți senzori externi pot fi acum integrați.

Cu toate acestea, condiția prealabilă este ca ei să-și predea datele senzorului unui broker MQTT, OpenSprinkler apoi se poate abona la aceasta ca date de senzor.

Senzorul este integrat cu „subiectul” său și un filtru text/JSON. Controlerul de irigare poate folosi apoi această valoare.

Cum funcționează:

Senzorii LoRa WAN sunt plasați în raza unui hub LoRa WAN, în funcție de versiune, cu o rază de acțiune de până la 10 km. Operați singur hub-ul LoRa WAN, numit și gateway, și îl conectați la rețea
Senzorii NB-IoT sunt integrați prin portalul furnizorului. Deoarece NB-IoT funcționează prin rețeaua celulară, senzorul poate fi localizat oriunde - cu condiția să existe recepție.
În gateway-ul sau portalul furnizorului, activați funcția MQTT și utilizați-o pentru a exporta datele senzorului. În funcție de versiune, poate fi necesară implementarea ulterioară cu un instrument de management IoT, cum ar fi ChirpStack, care convertește datele senzorului „goale” în date evaluabile.
In OpenSprinkler conectați-l prin opțiunile MQTT și apoi creați un nou senzor de tip „Abonament MQTT”.
Introduceți informațiile de abonament și filtrul de date în senzor.
Complet! Imediat ce datele sunt primite, valorile sunt afișate și salvate.

Configurarea senzorului în detaliu

Cei doi senzori MQTT sunt marcați cu roșu. Ceilalți senzori sunt integrați prin intermediul plăcii cu senzori analogici

Editați senzorul

Făcând clic pe „Adăugați senzor” sau pe numele unui senzor existent, obțineți următorul editor:

Acest exemplu arată o integrare CHIRPSTACK a datelor MQTT. Structura este definită după cum urmează:

cerere/ /dispozitiv/ /eveniment/up

Cel mai bine este să te uiți la valorile posibile folosind un instrument, cum ar fi MQTT Explorer. Este adesea confuz, mai ales pentru începători, că nimic nu este afișat în MQTT Explorer. Deoarece datele senzorului sosesc doar la fiecare 10 minute (în funcție de configurație), pur și simplu trebuie să părăsiți MQTT Explorer pentru o perioadă.

Pentru câmpul Filtru MQTT, introduceți numele câmpului care urmează să fie citit. În CHIRPSTACK puteți vedea câmpurile citite sub „Profiluri dispozitiv” / „Măsurări”. Dacă nu apare nimic aici, trebuie mai întâi să salvați un script în fila „CODEC”; șabloanele vă pot ajuta aici sau puteți întreba producătorul senzorului.

De ce LoRaWAN sau NB-IoT și nu Wi-Fi sau Bluetooth?

Cea mai mare problemă cu senzorii este că au nevoie de energie. Dacă puteți așeza un cablu de alimentare, atunci de obicei puteți așeza și un cablu de date. Dar dacă acest lucru nu este posibil, cum conectați acești senzori?

Pentru a răspunde la această întrebare, am făcut câteva experimente și am prezentat rezultatele aici.

Bluetooth eșuează, raza de acțiune este pur și simplu prea scurtă.
WiFi poate fi folosit, dar consumul de energie este atât de mare încât fie trebuie să schimbați bateriile la fiecare 4 săptămâni, fie aveți nevoie de baterii uriașe. Acest lucru poate fi îmbunătățit și cu fotovoltaice, dar atunci aveți deja costuri mari de investiție per senzor. În plus, există un anumit risc de daune materiale la instalarea în aer liber.
LoRaWAN este mai potrivit aici, deoarece bateriile sunt de lungă durată și durează adesea până la 10 ani. Raza de acțiune în aer liber poate fi de până la 10 km (câmp deschis, zone urbane aprox. 2 km). Deoarece LoRaWAN poate fi operat fără licență, există doar costuri unice.
NB-IoT este, de asemenea, foarte potrivit dacă există o acoperire adecvată a telefonului mobil. Aceasta înseamnă că intervalul este practic „infinit”, deoarece datele senzorului sunt livrate către un serviciu cloud. Cu toate acestea, există costuri continue

Realizare si testare

Pentru testul nostru am folosit un Milesight UG65-868M ca gateway LoRaWAN, precum și un senzor de umiditate a solului Dragino LSE01 și un Milesight EM-500 SMTC. Deoarece UG65 poate activa și un broker MQTT cu cea mai recentă actualizare (ChirpStack-common trebuie activat), poate fi conectat ca un server MQTT independent.

Ambii senzori pot măsura nu numai umiditatea solului, ci și temperatura solului și conductivitatea dielectrică (permitivitate). Ultima valoare în special este foarte importantă pentru sectorul agricol, deoarece poate fi folosită și pentru a determina conținutul de îngrășăminte din sol.

Milesight UG65 are conexiunile de alimentare în spate și poate fi operat prin POE. De asemenea, are WiFi și poate servi chiar și ca punct de acces. Alte antene și un modul LTE sunt, de asemenea, disponibile ca opțiuni.

Milesight EM-500 SMTC este mai mult decât un simplu senzor de umiditate a solului. Poate măsura temperatura solului și permisivitatea. Este format din două componente care sunt conectate printr-un cablu. Suprasolul este transmițătorul, subteranul este senzorul real. Este inclus un suport pentru catarg.

Dragino LSE01 este similar cu EM500, de asemenea, poate măsura umiditatea solului, temperatura și permisivitatea. Toți senzorii Dragino par a fi similari, toate produsele au același transmițător.

ChirpStack

Când configurați Chirpstack, este important să configurați mai întâi profiluri pentru senzori („Profiluri de dispozitiv”). Aici înregistrați senzorii cu datele generale ale dispozitivului. Puteți selecta setările implicite folosind funcția „Selectați șablonul profil dispozitiv”. Toată această configurație este necesară pentru ca datele senzorului binar să poată fi convertite în valori lizibile. Prin urmare, funcția „Codec” este și cea mai importantă funcție aici.

Cu toate acestea, mi-a luat ceva timp să realizez că aceste specificații de codec erau depășite. Codecurile actuale pot fi găsite aici:

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

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

Pentru a face acest lucru, pur și simplu selectați senzorul potrivit, descărcați fișierul pentru ChirpStack, deschideți-l cu un editor și lipiți-l în câmpul de codec.

Apoi, creați o „Aplicație” și introduceți senzorii sub „Dispozitive”. De asemenea, este important să cunoașteți datele JOIN ale senzorilor; acestea sunt de obicei tipărite pe dispozitive, pe plăcuța de identificare, în dispozitivul propriu-zis sau în documentele însoțitoare.

Acum că totul este configurat, trebuie să declanșați JOIN pe senzori. Acest proces conectează mai întâi senzorul la gateway - altfel toată lumea ar putea controla senzorii. Puteți face acest lucru fie cu o aplicație (Milesight are aplicația „Toolbox”) sau deschideți dispozitivul și apăsați un buton special JOIN. Uneori trebuie doar să scoateți pentru scurt timp bateria și să o conectați, apoi se declanșează procesul JOIN.

Datele ar trebui să ajungă acum în ChirpStack. Dar vă rugăm să aveți răbdare, senzorii trimit doar un semnal la fiecare 10 minute, așa că acest lucru poate dura timp.

MQTT

Chirpstack are propriul broker MQTT, dar puteți folosi și propriul dvs. MQTT. Pentru ca acesta să primească datele de la brokerul Chirpstack MQTT, am configurat un bridge MQTT și am transmis totul. Programul necesar pentru aceasta se numește „Tânțari”

Forwarder.conf din folderul /etc/mosquitto/conf.d arată astfel pentru mine:

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

unde 192.168.0.50:1884 este IP-ul și portul brokerului Chirpstack MQTT

Mai multe detalii în curând. Firmware disponibil din aprilie 2024. SE dorește tester!

În general