廣域網(wǎng)內(nèi)RAK多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)

#概述

本節(jié)是關(guān)于如何將您的RAK7268 網(wǎng)關(guān)及其內(nèi)置LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器與另一個RAK網(wǎng)關(guān)通過MQTT橋接器互連組網(wǎng)的應(yīng)用程序示范樣本。

組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)和主網(wǎng)關(guān)之間使用MQTT橋接器方式互連通信一般適用于主網(wǎng)關(guān)和組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)之間無法直接通信的廣域網(wǎng)內(nèi)，需要LoRaWAN網(wǎng)關(guān)將報文發(fā)布到MQTT Broker，再由其它網(wǎng)關(guān)進(jìn)行訂閱。因此需要在公網(wǎng)部署一臺MQTT服務(wù)器(所有參與組網(wǎng)的LoRaWAN網(wǎng)關(guān)都可直接訪問的服務(wù)器)，將主網(wǎng)關(guān)和組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都連接到這臺MQTT服務(wù)器進(jìn)行通信。

下圖為廣域網(wǎng)內(nèi)多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)方式圖例：

Figure 1: 廣域網(wǎng)內(nèi)多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)

#LoRaWAN網(wǎng)關(guān)選取

用于組網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)，必須是內(nèi)置NS也就是內(nèi)置Server的LoRaWAN網(wǎng)關(guān)。比如本公司商業(yè)網(wǎng)關(guān)RAK7249或者RAK7268。

#前期準(zhǔn)備

本文檔中使用商業(yè)網(wǎng)關(guān)RAK7268進(jìn)行多網(wǎng)關(guān)組網(wǎng)示例。

• 主網(wǎng)關(guān)：RAK7268 戶外網(wǎng)關(guān)(內(nèi)置LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器)
• 組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)：RAK7268 戶外網(wǎng)關(guān)(使用MQTT橋接器)
• 主網(wǎng)關(guān)與組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)連接至互聯(lián)網(wǎng)。
• 在公網(wǎng)部署一臺MQTT服務(wù)器。

#外部MQTT Broker設(shè)置

本章節(jié)提供設(shè)置外部MQTT Broker的過程。

#部署公網(wǎng) MQTT 服務(wù)器

首先，需在公網(wǎng)部署一臺 MQTT 服務(wù)器(所有網(wǎng)關(guān)都可直接訪問的服務(wù)器)，將主網(wǎng)關(guān)和組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)都連接到這臺 MQTT 服務(wù)器進(jìn)行通信。

用戶可租用云服務(wù)器進(jìn)行部署，也可以選用共有云 MQTT 服務(wù)(如阿里微消息隊列)。網(wǎng)關(guān)的 MQTT 采用標(biāo)準(zhǔn) MQTT 協(xié)議，支持 MQTT V3.1 和 V3.1.1，用戶可選擇任意一種開源或商用 MQTT 服務(wù)，本文不做詳細(xì)介紹。

• 下面是本示例所需的工具及其下載鏈接：
  • PuTTY SSH客戶端

1、在PuTTY SSH客戶端，連接至云服務(wù)器：

Figure 2: 接口IP地址

2、執(zhí)行以下命令，查看將用來連接到網(wǎng)絡(luò)的接口IP地址。

ifconfig

Figure 3: 接口IP地址

#安裝Mosquitto

1、通過以下命令安裝MQTT Broker(Mosquitto)：

sudo apt install mosquitto mosquitto-clients

Figure 4: 安裝Mosquitto

2、Mosquitto客戶端通過一個命令行工具輕松測試MQTT，將使用兩個命令窗口一個用于訂閱主題，一個用于向其發(fā)布消息。

注意：此命令是非強(qiáng)制性的，但建議使用，因為它創(chuàng)建了一個mosquitto服務(wù)，將在啟動時運行代理。

sudo systemctl enable mosquitto.service

#內(nèi)置LoRa Network Server的網(wǎng)關(guān)-A

本節(jié)詳細(xì)討論了如何使用Web管理平臺為您的RAK7268戶外網(wǎng)關(guān)設(shè)置內(nèi)置LoRa服務(wù)器。

操作以下訪問Web管理平臺：

1、在瀏覽器地址欄中輸入192.168.230.1，并按"Enter"。

2、在打開的登錄頁面中輸入用戶名及密碼后，單擊"Login"，即可登錄到Web管理平臺。

• 用戶名：root
• 密碼：root

#LoRa服務(wù)器配置

注意：

關(guān)于這一部分的其他設(shè)置和詳細(xì)文件，請瀏覽Web管理平臺文件的LoRa Network部分。

1、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入LoRa Network -> Network Settings -> LoRa Network Settings，將下拉列表中的Mode模式設(shè)置為Network Server。單擊"Switch mode"進(jìn)入新標(biāo)簽頁。

Figure 5: 網(wǎng)關(guān)內(nèi)置LoRa服務(wù)器協(xié)議

2、單擊"Switch mode"進(jìn)入新標(biāo)簽頁。其余設(shè)置項可保留為默認(rèn)值，單擊頁面右下角"Save & Apply"完成設(shè)置。

3、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入Channel Plan，選擇相應(yīng)Region(頻段)，此示例中使用EU868頻段。單擊"Save & Apply"完成設(shè)置。

Figure 6: LoRa網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器頻段設(shè)置

4、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入LoRa Network -> Gateway -> General Setup，更新以下所需參數(shù)后單擊"Save & Apply"。

• MQTT Broker Address：云服務(wù)器IP。
• MQTT Broker Port：默認(rèn)情況下，值為1883。如果不是，請更新。

#發(fā)布到MQTT Broker

在內(nèi)置的LoRa服務(wù)器中，將配置網(wǎng)關(guān)連接到外部MQTT Broker。

1、進(jìn)入LoRa Network-> Global Integration頁簽，在MQTT Broker Address字段輸入Mosquitto實例運行的地址(云服務(wù)器IP)，將”Port“ 保留為默認(rèn)值1883。

Figure 7: 設(shè)置MQTT Broker Address

#帶有MQTT橋接器的網(wǎng)關(guān)-B

在本章節(jié)中，我們將演示如何將外部戶外網(wǎng)關(guān)RAK7268-B連接到戶外網(wǎng)關(guān)Gateway-A的內(nèi)置LoRa服務(wù)器。

#Packet Forwarder配置

1、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入LoRa Network -> Network Settings -> LoRa Network Settings，將下拉列表中的Mode模式設(shè)置為Packet Forwarder后，單擊"Switch mode"進(jìn)入新標(biāo)簽頁。

Figure 8: Packet Forwarder配置

2、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入LoRa Network -> Network Settings -> Packet Forwarder Settings，將下拉列表中的協(xié)議設(shè)置為MQTT for the Embedded RAK Network Server。

Figure 9: 設(shè)置LoRa網(wǎng)關(guān)MQTT橋接器協(xié)議

3、其余設(shè)置項可保留為默認(rèn)值，單擊頁面右下角"Save & Apply"完成設(shè)置。

#LoRa網(wǎng)關(guān)MQTT配置

1、瀏覽導(dǎo)航頁簽進(jìn)入LoRa Network -> Network Settings -> General Setup。

2、在下面提供的列表中更新所需的參數(shù)。

• MQTT Broker Address：云服務(wù)器IP。
• MQTT Broker Port：默認(rèn)情況下，值為1883。如果不是，請更新。

Figure 10: LoRa網(wǎng)關(guān)MQTT橋接配置

3、單擊"Save & Apply"，所有LoRa流量應(yīng)通過網(wǎng)關(guān)-B的橋接重定向到網(wǎng)關(guān)-A的MQTT代理。

#節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)

1、按照以上的配置完成后，添加節(jié)點如下圖所示發(fā)送數(shù)據(jù)：

Figure 11: 節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)

注意：添加節(jié)點詳情步驟，可參考節(jié)點配置。

2、組網(wǎng)網(wǎng)關(guān) LoRaWAN Packet Logger：

Figure 12: LoRaWAN數(shù)據(jù)包日志

3、主網(wǎng)關(guān)內(nèi)置 NS 收到節(jié)點報文：

Figure 13: 節(jié)點報文

4、以上過程表示主網(wǎng)關(guān)內(nèi)置NS可以接收組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)報文，即主網(wǎng)關(guān)和組網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過MQTT橋接器方式成功組網(wǎng)。