手把手教你，搭建LoRaWAN自動采集系統(tǒng)物聯(lián)網應用案例
隨著物聯(lián)網技術的發(fā)展和應用，許多新興的物聯(lián)網平臺和協(xié)議出現(xiàn)。LoRaWAN協(xié)議是一款基于LoRa的星型網絡，使用LoRa模塊的低功耗、距離遠的無線通信特性，這種網絡適用于各類智能抄表業(yè)務。LoRaWAN網絡組成主要分三部分，設備端、網關和服務器端。
下文是使用E78-DTU、E870-L470LG11 無線模塊 LoRaWAN網關搭建一個LoRaWAN的自動采集系統(tǒng)，LoRaWAN服務器采用ChirpStack開源服務器，整個系統(tǒng)示意圖如下圖。設備端使用E78-DTU與被采集設備通過RS485連接，E78-DTU通過LoRa與E870-L470LG11網關通訊，LoRaWAN網關設備將數據通過網絡轉發(fā)給云服務器，云服務器做出相應的處理后轉發(fā)給用戶端。
Chirpstack是一款開源的LoRaWAN服務器，搭建簡單，占用服務器資源小，支持諸多API接口等優(yōu)點。
搭建流程請參考官網，Chirpstack官網地址：https://www.chirpstack.io/；
這里可以使用快速部署的項目，Github倉庫地址如下：https://github.com/brocaar/chirpstack-docker；
配置完成后登陸配置網站，默認賬號密碼為admin。
打開E870-L470LG11，使用筆記本連接網關的WiFi，名稱為EBT-E890-XXXX。瀏覽器輸入192.168.10.1進入配置頁面，密碼為root。網關ID與服務器上的配置的ID相匹配，并修改IP地址為服務器的IP地址。LoRaWAN網關模塊配置正確后，網關的LINK燈會常亮表明現(xiàn)在已經連接至服務器。
E78-DTU數傳電臺使用配套的配置上位機配置。選擇對應的串口，打開串口后點擊進入配置，將服務器生產AppEUI和AppKEY，APPEUI填0，然后點擊寫入參數將參數寫入設備，最后點擊退出配置，如果配置正確時，設備LINK燈會常亮。
配置自動輪詢參數，根據輪詢數據、被采集設備的超時時間、采集的間隔和是否添加CRC校驗輸入對應的指令。下圖中配置成輪詢Modbus指令，依次添加下圖中讀取線圈、讀取離散輸入寄存器、讀保持寄存器和讀輸入寄存器，將圖中自動添加CRC選上后，會在輸入的輪詢指令后添加兩個字節(jié)的CRC-16(Modbus)校驗。
同時將4G DTU設置為輪詢模式如下圖，根據實際需要可以設置兩次大的輪詢事件的間隔時間。
這里使用MQTTX軟件訂閱Chirpstack服務器的上行數據主題，先連接Mqtt服務器，輸入正確的服務器地址和端口。
根據服務器上配置的信息輸入訂閱主題格式如下：
application/應用ID號/device/設備DevEUI/event/up
配置正常后能正常接收到服務器轉發(fā)的數據
將轉發(fā)數據中的data數據BASE64解碼后得到原始數據，每包數據的fPort對應的是輪詢指令的序號。解碼后的數據就是被采集設備返回的數據。
序號（fPort） | 原始數據 | 解碼后數據 |
1 | AQEBAFGI | 01 01 01 00 51 88 |
2 | AQIBAWBI | 01 02 01 01 60 48 |
3 | AQMEAAD9F/qt | 01 03 04 00 00 FD 17 FA AD |
4 | AQQERFFZEUT5 | 01 04 04 44 51 59 11 44 F9 |
使用Chirpstack、E890-470LG11和E78-DTU搭建的自動采集系統(tǒng)可以快速搭建一個物聯(lián)網網絡，簡化搭建端到云的過程，同時使用LoRa技術提高了通信距離、提高設備的通訊距離，自動化采集數據可以簡化采集流程、節(jié)約人力成本。利用Chirpstack服務器搭建的網絡可以降低對設備的管理。
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