Gateway exterior LoRaWAN® | The Things Network com Heltec WIFI LoRa 32 (V2) Baixo custo

Gateway exterior LoRaWAN® | The Things Network com Heltec WIFI LoRa 32 (V2) Baixo custo


Pequeno projeto de gateway Lorawan / TTN exterior com instruções de configuração.

Projeto

Neste projeto irei explicar como configurar e registar a gateway na "LoRaWAN® | The Things Network" utilizando uma placa Heltec ESP32 Lora V2 com chip Lora SX1276 (é importante ter esta versão do chip SX1276 que funciona na frequência permitida na Europa).

A grande vantagem é uma gateway de baixo custo. A sua desvantagem será só trabalhar com 1 canal.

(Adicionalmente neste projeto coloquei um sensor de temperatura exterior DHT22 que não incluirei aqui)

Objetivo: Colocação de gateway exterior num suporte de antena antigo alimentada a 12V.

Decidi utilizar um transformador de 12v para superar a quebra de voltagem no cabo que utilizei (cerca de 8 metros de cabo de audio preto/vermelho 2x0,75mm2)

Coloquei tudo dentro de uma caixa estanque IP55. Fiz um pequeno furo no topo para colocação da antena, por forma a isolar coloquei um pouco de silicone.

Esquema de ligação

Foi utilizado um regulador de tensão para reduzir os 12V para 5V e um pequeno condensador para estabilizar a voltagem na tensão de saída.

Utilizei a IDE do Arduino para programar. No caso de não ter a placa adicionada deverá faze-lo através de: Ferramentas » Placa » Gestor de placas, procurar por "Heltec ESP32 Series" e efetuar a instalação. Selecionar a placa em Ferramentas » Placa » Heltec ESP32 Arduino » Wifi Lora 32 (V2)

Projeto para Arduino IDE com o código da Gateway

Single Channel LoRaWAN Gateway (Download ultima versão):
https://github.com/things4u/ESP-1ch-Gateway

Após descarregar é necessário efetuar copiar as bibliotecas para a pasta das bibliotecas do Arduino e a reorganização em pastas de alguns ficheiros:

Copiar as bilbliotecas necessárias 

Despois de descomprimido aceder à pasta ESP-1ch-Gateway-master » lib
Copiar todos as pastas para a pasta "libraries" na pasta de instalação do Arduino (no meu caso C:\programas\Arduino\libraries)

Organizar os ficheiros para abertura no Arduino IDE

Aceder à pasta ESP-1ch-Gateway-master » src
Criar uma pasta de nome "ESP-sc-gway" e copiar todos os ficheiros.

Entrar na pasta e abrir o ficheiro ESP-sc-gway.ino , irá abrir a IDE do Arduino com as várias abas (vários ficheiros)

Configurar

Separador configNode.h

Desativação do GPS e Bateria (não utilizados):

# define _GPS 0
# define _BATTERY 0

 

Ligação à nossa rede Wifi:

wpas wpa[] = {
{ "NomeRedeWIFI", "PasswordWifi" }
};

 

Poderá obter as coordenadas GPS aconselho a seguir este tutorial do PPLware:
https://pplware.sapo.pt/truques-dicas/dica-como-descobrir-as-coordenadas-geograficas-de-um-ponto-no-google-maps/

// Gateway Ident definitions. Where is the gateway located?

#define _DESCRIPTION "Nome da Gateway" // Name of the gateway
#define _EMAIL "emaildoproprietario@enderecoemail.com" // Owner
#define _PLATFORM "ESP32"
#define _LAT 52.200000                                                // Latitude localização
#define _LON 5.90000                                                   // Altitude localização
#define _ALT 1 // Altitude

 

Separador configGway.h

 

Frequência permitida na Europa 863 MHZ:

#define EU863_870 1

 

Caso pretenda desativar o OLED para poupança de energia (O OLED ativo = 1, permitirá mostrar algumas informações), neste caso optamos por desativar por não necessário uma vez que estará numa caixa estanque:

#define _OLED 0

 

Definir o servidor para obter a hora de Portugal automáticamente:

#define NTP_TIMESERVER "2.pt.pool.ntp.org" // Country and region specific

 

Neste caso já definimos o novo endereço do "router" V3 da LoRaWAN® | The Things Network (uma vez que a V2 será descontinuada), escolheremos a localização mais próxima "Europe 1".

#define _TTNSERVER "eu1.cloud.thethings.network"

Efetuar o carregamento para o Heltec ESP32 Lora, clicando cá em cima na seta para a direita "Envio"

Após carregamento deverá ficar tudo funcional, bastantado agora passar para o passo do registo.
A gateway tem uma pequena página de configuração e status. Para aceder bastará aceder no browser ao endereço IP do Heltec ESP32 Lora.
Deverá ser algo como http://192.168.1.XXX

Registo na plataforma "LoRaWAN® | The Things Network"

É necessário efetuar o registo/login com as vossas credênciais

Após estar registado uma vez que definimos o registo para eu1.cloud.thethings.network acedemos a:

https://eu1.cloud.thethings.network/console/

Aceder a "Go to Gateways":

De seguida "Add gateway":

Preencher o formulário de registo da gateway, nos vários campos:

Gateway ID: (escolher-um-id-da-sua-gateway)

Gateway EUI: Deverá aceder à página web da gateway http://192.168.1.XXX e copiar o campo "Gateway ID" (imagem em baixo meramente exemplificativa):


Gateway name: (nome da sua gateway)

Gateway description: (descrição da sua gateway)

Gateway Server address: eu1.cloud.thethings.network

Require authenticated connection: Não ativar

Gateway Status: Public (Assim será visível no mapa)

Frequency plan: Europe 863-870 MHz (SF9 for RX2 recommended)

Enforce duty cycle: Ativo

E por fim criamos submetendo o formulário no botão: 

Parabéns, a sua gateway deverá já se encontrar ligada e corretamente configurada!

Referências:
https://emanuelepagliari.it/2020/10/12/how-to-build-lorawan-gateway-heltec-esp32-lora/
https://github.com/things4u/ESP-1ch-Gateway

Sobre o projeto

  • Data 2021-06-13 12:54:16
  • Total gasto : 30,00 €
  • Tempo gasto : 120 h

Ferramentas utilizadas

Material utilizado

-Heltec WIFI LoRa 32 (V2)
-Caixa estanque Pequena (42X84X40mm)
-Alimentador 12V
-Regulador tensão 5V (LM7805)
-Condensador 35V 10uf
-Cabo de audio preto/vermelho 0.75mm2

Galeria de fotografias

Fotografias deste projeto

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