Настройка Вега БС 2.2 и подключение неофициальных оконечных устройств к ней

Здравствуйте, уважаемые хабаровчане, недавно подкинули задачу по подключению неавторизованных устройств к Вега БС 2.2 на нахождение информации пришлось потратить достаточно большое количество времени, а результатом работы стали несколько подключенных устройств и вот такая инструкция, которую я предлагаю взять за основу тем, кто столкнется со схожими проблемы

Порядок действий для подключения к станции для её настройки:

1.     Подключить базовую станцию к POE-адаптеру;

2.     Подключить POE-адаптер к LAN разъему сетевого оборудования и подключить в сеть электропитания;

3.     Подключить базовую станцию к компьютеру по Ethernet; (или по USB)

4.     Убедиться, что станция получила IP-адрес от DHCP-сервера;

5.     Открыть программу PuTTY(или другом эмуляторе терминала), выполнить подключение по SSH по 22 порту на адрес станции

6.     Ввести в качестве логина root, а в качестве пароля – temppwd

7.     Программа Packet forwarder запускается автоматически при старте системы. Перед тем, как настраивать базовую станцию нужно завершить процесс Packet forwarder, набрав команду:

/etc/init.d/lora_watchdog stop

8.     Для изменения настроек необходимо в терминале набрать команду:

nano LoRa/packet_forwarder/lora_pkt_fwd/global_conf.json

9.     Листаем файл настроек вниз до строчки gateway_conf.

10.           В данном разделе нужно указать IP-адрес и UDP-порт сервера, указанные в файле настроек сервера settings.conf.

11.           После внесения изменений нажать ctrl+X – выход из файла. На предложенный вопрос о сохранении изменений нажать клавишу Y.

12.           После изменения настроек базовой станции необходимо снова запустить процесс отправки пакетов:

/etc/init.d/lora_watchdog start

Теперь станция может принимать пакеты.

Для хранения данных с оконечных устройств и дальнейших операции над них нужно развернуть сервер.

Настройка сервера заключается в загрузке архива с ПО, настройке конфигурационного файла settings.conf в ней и запуске приложения сервера, которое будет работать в виде консоли.

Скачать серверное ПО можно адресу.

В файле settings.conf нужно обратить внимание на следующие строки:

После этого можно запустить файл iot-vega-server.exe и убедиться, что сервер работает.

О корректной работе сервера говорят строки UDP socket has opened и WebSocketServer has opened, а также отсутствие каких-либо сообщений об ошибках.

Также для просмотра данных с оконечных устройств и их настройки можно скачать веб-интерфейс AdminTool.

Скачать его можно по адресу

Для его настройки нужно зайти в файл confiоg.js и обратить внимание на следующую строку:

const address_ws = ‘ws://192.168.0.1:8002’;

Вместо адреса 192.168.0.1 нужно указать адрес вашего сервера, а вместо 8002 указать TCP-порт.

Далее нужно открыть файл index.html в браузере. В соответствующих полях нужно ввести имя и пароль, заданные в файле settings.conf. После этого появится главная страница сайта

Теперь, когда станция и сервер видят друг друга, и станция может посылать данные, пришедшие с оконечного устройства, можно настроить получение данных от оконечных устройств.

В качестве микроконтроллера для получения и передачи данных, полученных уже непосредственно от датчиков, была выбрана плата Arduino Uno. Для возможности передачи данных на частотах LoRa, необходимо подключить радио модуль RFM95W.
Антенну для 868-й частоты рекомендуется делать 82-83мм

Сервер не добавляет устройства автоматически, если увидит их. Поэтому для получения данных с устройств нужно обязательно добавить их на сервер.

Далее будет написан код для платы. В нём стоит обратить внимание на следующие строки:

1.     Аутефикационные реквизиты для устройств:

static const PROGMEM u1_t NWKSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3E }; static const u1_t PROGMEM APPSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3D }; static const u4_t DEVADDR = 0x00000013 ; 

Тут нужно для каждого устройства написать свои реквизиты.

2.     Функция do_send, в которой мы отправляем сам контента так же именно здесь с ним нужно работать

void do_send(osjob_t* j){     if (LMIC.opmode & OP_TXRXPEND) {         Serial.println(F("OP_TXRXPEND, not sending"));     } else {         LMIC_setTxData2(1, mydata, sizeof(mydata)-1, 0);         Serial.println(F("Packet queued"));     } } 

Пример подключения:

3.     Интервал передачи данных

const unsigned TX_INTERVAL = 5;

Значение переменной задаёт время между отправкой пакетов в секундах.

4.     В методе setup() нужно инициировать датчик. Конкретная инструкция варьируется в зависимости от устройства.

До строки «Serial.println(F(«Packet queued»));» нужно присвоить переменной mydata нужные данные, то есть, используя методы при работы с датчиком. Методы Serial.println() и Serial.print() выводят их аргумент на последовательный порт, который можно прослушать с помощью PuTTY или редактора кода для Ардуино.

Не забудьте подключить библиотеки!

Листинг:

#include <lmic.h> #include <hal/hal.h> #include <SPI.h>  // LoRaWAN NwkSKey, network session key // This is the default Semtech key, which is used by the prototype TTN // network initially. static const PROGMEM u1_t NWKSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3B };  // LoRaWAN AppSKey, application session key // This is the default Semtech key, which is used by the prototype TTN // network initially. static const u1_t PROGMEM APPSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3C };  // LoRaWAN end-device address (DevAddr) static const u4_t DEVADDR = 0x00000012 ; // <-- Change this address for every node!  // These callbacks are only used in over-the-air activation, so they are // left empty here (we cannot leave them out completely unless // DISABLE_JOIN is set in config.h, otherwise the linker will complain). void os_getArtEui (u1_t* buf) { } void os_getDevEui (u1_t* buf) { } void os_getDevKey (u1_t* buf) { }  static char mydata[] = "Hello, world!"; static osjob_t sendjob;  // Schedule TX every this many seconds (might become longer due to duty // cycle limitations). const unsigned TX_INTERVAL = 2;  // Pin mapping const lmic_pinmap lmic_pins = {     .nss = 6,     .rxtx = LMIC_UNUSED_PIN,     .rst = 10,     .dio = {2, 3, 4}, }; int counter = 0; void onEvent (ev_t ev) {     Serial.print(os_getTime());     Serial.print(": ");     switch(ev) {         case EV_SCAN_TIMEOUT:             Serial.println(F("EV_SCAN_TIMEOUT"));             break;         case EV_BEACON_FOUND:             Serial.println(F("EV_BEACON_FOUND"));             break;         case EV_BEACON_MISSED:             Serial.println(F("EV_BEACON_MISSED"));             break;         case EV_BEACON_TRACKED:             Serial.println(F("EV_BEACON_TRACKED"));             break;         case EV_JOINING:             Serial.println(F("EV_JOINING"));             break;         case EV_JOINED:             Serial.println(F("EV_JOINED"));             break;         case EV_RFU1:             Serial.println(F("EV_RFU1"));             break;         case EV_JOIN_FAILED:             Serial.println(F("EV_JOIN_FAILED"));             break;         case EV_REJOIN_FAILED:             Serial.println(F("EV_REJOIN_FAILED"));             break;             break;         case EV_TXCOMPLETE:             Serial.println(F("EV_TXCOMPLETE (includes waiting for RX windows)"));             if(LMIC.dataLen) {                 // data received in rx slot after tx                 Serial.print(F("Data Received: "));                 Serial.write(LMIC.frame+LMIC.dataBeg, LMIC.dataLen);                 Serial.println();             }             // Schedule next transmission             os_setTimedCallback(&sendjob, os_getTime()+sec2osticks(TX_INTERVAL), do_send);             break;         case EV_LOST_TSYNC:             Serial.println(F("EV_LOST_TSYNC"));             break;         case EV_RESET:             Serial.println(F("EV_RESET"));             break;         case EV_RXCOMPLETE:             // data received in ping slot             Serial.println(F("EV_RXCOMPLETE"));             break;         case EV_LINK_DEAD:             Serial.println(F("EV_LINK_DEAD"));             break;         case EV_LINK_ALIVE:             Serial.println(F("EV_LINK_ALIVE"));             break;          default:             Serial.println(F("Unknown event"));             break;     } }  void do_send(osjob_t* j){     // Check if there is not a current TX/RX job running     if (LMIC.opmode & OP_TXRXPEND) {         Serial.println(F("OP_TXRXPEND, not sending"));     } else {         // Prepare upstream data transmission at the next possible time.         LMIC_setTxData2(1, mydata, sizeof(mydata)-1, 0);         Serial.println(F("Packet queued"));     }     // Next TX is scheduled after TX_COMPLETE event. }  void setup() {     Serial.begin(115200);     Serial.println(F("Starting"));      #ifdef VCC_ENABLE     // For Pinoccio Scout boards     pinMode(VCC_ENABLE, OUTPUT);     digitalWrite(VCC_ENABLE, HIGH);     delay(1000);     #endif      // LMIC init     os_init();     // Reset the MAC state. Session and pending data transfers will be discarded.     LMIC_reset();      // Set static session parameters. Instead of dynamically establishing a session     // by joining the network, precomputed session parameters are be provided.     #ifdef PROGMEM     // On AVR, these values are stored in flash and only copied to RAM     // once. Copy them to a temporary buffer here, LMIC_setSession will     // copy them into a buffer of its own again.     uint8_t appskey[sizeof(APPSKEY)];     uint8_t nwkskey[sizeof(NWKSKEY)];     memcpy_P(appskey, APPSKEY, sizeof(APPSKEY));     memcpy_P(nwkskey, NWKSKEY, sizeof(NWKSKEY));     LMIC_setSession (0x1, DEVADDR, nwkskey, appskey);     #else     // If not running an AVR with PROGMEM, just use the arrays directly      LMIC_setSession (0x1, DEVADDR, NWKSKEY, APPSKEY);     #endif      // Set up the channels used by the Things Network, which corresponds     // to the defaults of most gateways. Without this, only three base     // channels from the LoRaWAN specification are used, which certainly     // works, so it is good for debugging, but can overload those     // frequencies, so be sure to configure the full frequency range of     // your network here (unless your network autoconfigures them).     // Setting up channels should happen after LMIC_setSession, as that     // configures the minimal channel set.     LMIC_setupChannel(0, 868100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(1, 868300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7B), BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(2, 868500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(3, 867100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(4, 867300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(5, 867500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(6, 867700000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(7, 867900000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(8, 868800000, DR_RANGE_MAP(DR_FSK,  DR_FSK),  BAND_MILLI);      // g2-band         // Disable link check validation     LMIC_setLinkCheckMode(0);      // Set data rate and transmit power (note: txpow seems to be ignored by the library)     LMIC_setDrTxpow(DR_SF7,14);      // Start job     do_send(&sendjob);     //os_runloop_once(); }  void loop() {     os_runloop_once(); } 

Этот код есть шаблоном для конкретного устройства. В нём вам нужно исправить несколько строк кода в зависимости от датчика и настроек устройств на сервере.

Пример для датчика освещения:

#include <lmic.h> #include <hal/hal.h> #include <SPI.h> #include <stdlib.h>  #define PIN_DIGITAL_RAIN_SENSOR 7  // LoRaWAN NwkSKey, network session key static const PROGMEM u1_t NWKSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3E };  // LoRaWAN AppSKey, application session key static const u1_t PROGMEM APPSKEY[16] = { 0x2B, 0x7E, 0x15, 0x16, 0x28, 0xAE, 0xD2, 0xA6, 0xAB, 0xF7, 0x15, 0x88, 0x09, 0xCF, 0x4F, 0x3D };  // LoRaWAN end-device address (DevAddr) static const u4_t DEVADDR = 0x00000013 ;   void os_getArtEui (u1_t* buf) { } void os_getDevEui (u1_t* buf) { } void os_getDevKey (u1_t* buf) { }  static char mydata[] = "Packet# 00"; //static char mydata[] = "123456789012345678901234567890123456789012345678901";//51 - доставляет, 52 - отправляет пустое сообщение, 53 - не отправляет static osjob_t sendjob;  // Schedule TX every this many seconds (might become longer due to duty // cycle limitations). const unsigned TX_INTERVAL = 5;  // Pin mapping const lmic_pinmap lmic_pins = {     .nss = 6,     .rxtx = LMIC_UNUSED_PIN,     .rst = 10,     .dio = {2, 3, 4}, };  void onEvent (ev_t ev) {     Serial.print(os_getTime());     Serial.print(": ");     switch(ev) {         case EV_SCAN_TIMEOUT:             Serial.println(F("EV_SCAN_TIMEOUT"));             break;         case EV_BEACON_FOUND:             Serial.println(F("EV_BEACON_FOUND"));             break;         case EV_BEACON_MISSED:             Serial.println(F("EV_BEACON_MISSED"));             break;         case EV_BEACON_TRACKED:             Serial.println(F("EV_BEACON_TRACKED"));             break;         case EV_JOINING:             Serial.println(F("EV_JOINING"));             break;         case EV_JOINED:             Serial.println(F("EV_JOINED"));             break;         case EV_RFU1:             Serial.println(F("EV_RFU1"));             break;         case EV_JOIN_FAILED:             Serial.println(F("EV_JOIN_FAILED"));             break;         case EV_REJOIN_FAILED:             Serial.println(F("EV_REJOIN_FAILED"));             break;             break;         case EV_TXCOMPLETE:             Serial.println(F("EV_TXCOMPLETE (includes waiting for RX windows)"));             if(LMIC.dataLen) {                 // data received in rx slot after tx                 Serial.print(F("Data Received: "));                 Serial.write(LMIC.frame+LMIC.dataBeg, LMIC.dataLen);                 Serial.println();             }             // Schedule next transmission             os_setTimedCallback(&sendjob, os_getTime()+sec2osticks(TX_INTERVAL), do_send);             break;         case EV_LOST_TSYNC:             Serial.println(F("EV_LOST_TSYNC"));             break;         case EV_RESET:             Serial.println(F("EV_RESET"));             break;         case EV_RXCOMPLETE:             // data received in ping slot             Serial.println(F("EV_RXCOMPLETE"));                         break;         case EV_LINK_DEAD:             Serial.println(F("EV_LINK_DEAD"));             break;         case EV_LINK_ALIVE:             Serial.println(F("EV_LINK_ALIVE"));             break;          default:             Serial.println(F("Unknown event"));             break;     } }  String tempstr=""; void do_send(osjob_t* j){     // Check if there is not a current TX/RX job running     if (LMIC.opmode & OP_TXRXPEND) {         Serial.println(F("OP_TXRXPEND, not sending"));     } else {         int sensorValue = digitalRead(PIN_DIGITAL_RAIN_SENSOR); // Считываем данные с цифрового порта                  tempstr = "IsDark?: " + String(sensorValue);         tempstr.toCharArray(mydata, 20);                  Serial.println(F("Packet queued"));         Serial.print(F("Sent payload: "));         Serial.println(mydata);                  LMIC_setTxData2(1, mydata, sizeof(mydata)-1, 0);     }     // Next TX is scheduled after TX_COMPLETE event. }  void setup() {     Serial.begin(115200);     Serial.println(F("Starting"));      #ifdef VCC_ENABLE     // For Pinoccio Scout boards     pinMode(VCC_ENABLE, OUTPUT);     digitalWrite(VCC_ENABLE, HIGH);     delay(1000);     #endif      // LMIC init     os_init();     // Reset the MAC state. Session and pending data transfers will be discarded.     LMIC_reset();      // Set static session parameters. Instead of dynamically establishing a session     // by joining the network, precomputed session parameters are be provided.     #ifdef PROGMEM     // On AVR, these values are stored in flash and only copied to RAM     // once. Copy them to a temporary buffer here, LMIC_setSession will     // copy them into a buffer of its own again.     uint8_t appskey[sizeof(APPSKEY)];     uint8_t nwkskey[sizeof(NWKSKEY)];     memcpy_P(appskey, APPSKEY, sizeof(APPSKEY));     memcpy_P(nwkskey, NWKSKEY, sizeof(NWKSKEY));     LMIC_setSession (0x1, DEVADDR, nwkskey, appskey);     #else     // If not running an AVR with PROGMEM, just use the arrays directly      LMIC_setSession (0x1, DEVADDR, NWKSKEY, APPSKEY);     #endif      // Set up the channels used by the Things Network     LMIC_setupChannel(0, 868900000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(1, 869100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7B), BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(2, 864100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(3, 864300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(4, 864500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(5, 864700000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(6, 864900000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(7, 866100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band     LMIC_setupChannel(8, 866300000, DR_RANGE_MAP(DR_FSK,  DR_FSK),  BAND_MILLI);      // g2-band      // Disable link check validation     LMIC_setLinkCheckMode(0);      // Set data rate and transmit power (note: txpow seems to be ignored by the library)     LMIC_setDrTxpow(DR_SF7,14);      // Start job     do_send(&sendjob); }  void loop() {     os_runloop_once(); }