LoRaWan+NB-IOT

Yeni donanım yazılımı 2.3.1(150) ile artık LoRaWan, NB-IOT ve diğer harici sensörler de entegre edilebiliyor.

Ancak ön koşul, sensör verilerini bir MQTT komisyoncusuna teslim etmeleridir. OpenSprinkler daha sonra buna sensör verileri olarak abone olabilirsiniz.

Sensör, "konusu" ve bir metin/JSON filtresiyle entegre edilmiştir. Sulama kontrolörü daha sonra bu değeri kullanabilir.

Nasıl çalışır?

LoRa WAN sensörleri, versiyona bağlı olarak 10 km'ye kadar menzile sahip bir LoRa WAN hub'ının yarıçapı içerisine yerleştirilir. Ağ geçidi olarak da adlandırılan LoRa WAN hub'ını kendiniz çalıştırır ve ağınıza bağlarsınız
NB-IoT sensörleri sağlayıcı portalı aracılığıyla entegre edilir. NB-IoT hücresel ağ üzerinden çalıştığı için sensör, alım olması koşuluyla herhangi bir yere yerleştirilebilir.
Ağ geçidinde veya sağlayıcı portalında MQTT işlevini etkinleştirin ve sensör verilerini dışa aktarmak için kullanın. Sürüme bağlı olarak, "çıplak" sensör verilerini değerlendirilebilir verilere dönüştüren ChirpStack gibi bir IoT yönetim aracıyla daha fazla uygulama gerekli olabilir.
In OpenSprinkler bunu MQTT seçenekleri aracılığıyla bağlayın ve ardından "MQTT Aboneliği" türünde yeni bir sensör oluşturun.
Abonelik bilgilerini ve veri filtresini sensöre girin.
Tamamlamak! Veri alınır alınmaz değerler görüntülenir ve kaydedilir.

Ayrıntılı sensör konfigürasyonu

İki MQTT sensörü kırmızıyla işaretlenmiştir. Diğer sensörler analog sensör kartı aracılığıyla entegre edilir

Sensörü düzenle

"Sensör Ekle"ye veya mevcut bir sensörün adına tıklayarak aşağıdaki düzenleyiciye ulaşırsınız:

Bu örnek, MQTT verilerinin CHIRPSTACK entegrasyonunu göstermektedir. Yapı şu şekilde tanımlanır:

başvuru/ /cihaz/ /olay/yukarı

MQTT Explorer gibi bir araç kullanarak olası değerlere bakmak en iyisidir. MQTT Explorer'da hiçbir şeyin görüntülenmemesi, özellikle yeni başlayanlar için genellikle kafa karıştırıcıdır. Sensör verileri yalnızca 10 dakikada bir geldiğinden (yapılandırmaya bağlı olarak), MQTT Explorer'dan bir süreliğine ayrılmanız yeterlidir.

MQTT Filtresi alanı için okunacak alanın adını girin. CHIRPSTACK'te “Cihaz Profilleri” / “Ölçümler” altında okunan alanları görebilirsiniz. Burada hiçbir şey görünmüyorsa, öncelikle "CODEC" sekmesine bir komut dosyası kaydetmelisiniz; burada şablonlar yardımcı olabilir veya sensör üreticisine sorabilirsiniz.

Neden Wi-Fi veya Bluetooth değil de LoRaWAN veya NB-IoT?

Sensörlerle ilgili en büyük sorun, güce ihtiyaç duymalarıdır. Bir güç kablosu döşeyebiliyorsanız genellikle bir veri kablosu da döşeyebilirsiniz. Ancak bu mümkün değilse bu sensörleri nasıl bağlayacaksınız?

Bu soruyu cevaplamak için bazı deneyler yaptık ve sonuçları burada sunduk.

Bluetooth başarısız oluyor, menzil çok kısa.
WiFi kullanılabilir ancak güç tüketimi o kadar yüksektir ki ya 4 haftada bir pilleri değiştirmeniz gerekir ya da çok büyük pillere ihtiyacınız olur. Bu aynı zamanda fotovoltaiklerle de geliştirilebilir, ancak bu durumda zaten sensör başına yüksek yatırım maliyetleriniz olur. Ayrıca, açık havada kurulum yaparken belirli bir maddi hasar riski vardır.
LoRaWAN burada daha uygundur çünkü piller uzun ömürlüdür ve genellikle 10 yıla kadar dayanır. Dış mekan menzili 10 km'ye kadar olabilir (açık alan, kentsel alanlar yaklaşık 2 km). LoRaWAN lisanssız olarak çalıştırılabildiğinden yalnızca tek seferlik maliyetler söz konusudur.
NB-IoT, uygun cep telefonu kapsama alanı varsa da çok uygundur. Bu, sensör verilerinin bir bulut hizmetine iletilmesi nedeniyle aralığın neredeyse "sonsuz" olduğu anlamına gelir. Ancak devam eden maliyetler var

Gerçekleştirme ve test etme

Testimiz için LoRaWAN ağ geçidi olarak Milesight UG65-868M'nin yanı sıra Dragino LSE01 ve Milesight EM-500 SMTC toprak nemi sensörlerini kullandık. UG65, en son güncellemeyle bir MQTT aracısını da etkinleştirebildiğinden (ChirpStack-common etkinleştirilmelidir), bağımsız bir MQTT sunucusu olarak bağlanabilir.

Her iki sensör de yalnızca toprak nemini değil aynı zamanda toprak sıcaklığını ve dielektrik iletkenliğini (geçirgenlik) de ölçebilir. Özellikle son değer, toprağın gübre içeriğini belirlemek için de kullanılabileceğinden tarım sektörü için çok önemlidir.

Milesight UG65'in güç bağlantıları arka taraftadır ve POE aracılığıyla çalıştırılabilir. Aynı zamanda Wi-Fi'ye sahiptir ve hatta bir erişim noktası olarak bile hizmet verebilir. Diğer antenler ve LTE modülü de seçenek olarak mevcuttur.

Milesight EM-500 SMTC, bir toprak nemi sensöründen çok daha fazlasıdır. Toprak sıcaklığını ve geçirgenliğini ölçebilir. Bir kabloyla bağlanan iki bileşenden oluşur. Yer üstü vericidir, yer altı ise gerçek sensördür. Bir direk tutucusu dahildir.

Dragino LSE01, EM500'e benzer; aynı zamanda toprak nemini, sıcaklığını ve geçirgenliğini de ölçebilir. Tüm Dragino sensörleri benzer görünüyor, tüm ürünler aynı vericiye sahip.

ChirpYığın

Chirpstack'ı kurarken ilk önce sensörler için profiller (“Cihaz Profilleri”) ayarlamak önemlidir. Burada sensörleri genel cihaz verileriyle birlikte kaydedersiniz. “Cihaz profili şablonunu seç” işlevini kullanarak varsayılanları seçebilirsiniz. Bu konfigürasyonun tamamı, ikili sensör verilerinin okunabilir değerlere dönüştürülebilmesi için gereklidir. Dolayısıyla “Codec” fonksiyonu da buradaki en önemli fonksiyondur.

Ancak bu codec spesifikasyonlarının güncelliğini yitirdiğini fark etmem biraz zaman aldı. Güncel codec'leri burada bulabilirsiniz:

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

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

Bunu yapmak için doğru sensörü seçin, ChirpStack dosyasını indirin, bir düzenleyiciyle açın ve codec alanına yapıştırın.

Daha sonra bir “Uygulama” oluşturun ve “Cihazlar” altına sensörleri girin. Sensörlerin JOIN verilerini bilmek de önemlidir; bunlar genellikle cihazların üzerinde, isim plakasında, cihazın kendisinde veya beraberindeki belgelerde yazılıdır.

Artık her şey ayarlandığına göre sensörlerde JOIN'i tetiklemeniz gerekiyor. Bu işlem öncelikle sensörü ağ geçidinize bağlar; aksi takdirde herkes sensörlerinizi kontrol edebilir. Bunu bir APP ile yapabilirsiniz (Milesight'ta "Toolbox" uygulaması vardır) veya cihazı açıp özel bir KATIL düğmesine basabilirsiniz. Bazen pili kısa süreliğine çıkarıp takmanız yeterlidir, ardından JOIN işlemi tetiklenir.

Veriler artık ChirpStack'a ulaşmalıdır. Ancak lütfen sabırlı olun, sensörler yalnızca 10 dakikada bir sinyal gönderir, bu nedenle bu işlem zaman alabilir.

MQTT

Chirpstack'ın kendi MQTT komisyoncusu vardır, ancak kendi MQTT'nizi de kullanabilirsiniz. Verileri Chirpstack MQTT komisyoncusundan alması için bir MQTT köprüsü kurdum ve her şeyi ilettim. Bunun için gerekli programın adı “Sivrisinek”

/etc/mosquitto/conf.d klasöründeki forwarder.conf benim için şöyle görünüyor:

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

burada 192.168.0.50:1884, Chirpstack MQTT aracısının IP'si ve bağlantı noktasıdır

Daha fazla ayrıntı yakında gelecek. Firmware Nisan 2024'ten itibaren mevcuttur. TEST CİHAZI ARANIYOR!

Allgemein