使用Chirpstack服務(wù)器快速搭建本地LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)

LoRa調(diào)制是一種低功耗廣域網(wǎng)通信技術(shù)，是Semtech公司專有的一種基于擴(kuò)頻技術(shù)的超遠(yuǎn)距離無線傳輸技術(shù)。LoRaWAN是為LoRa遠(yuǎn)距離通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的一套通訊協(xié)議和系統(tǒng)架構(gòu)。它是一種媒體訪問控制（MAC）層協(xié)議。

LoRaWAN在整個流程的中充當(dāng)MAC的功能，而LoRa調(diào)制充當(dāng)物理層。

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)主要優(yōu)勢體現(xiàn)在低成本、廣域連接和低功耗，同時具有較多的開源平臺可供使用。下文將簡單描述使用億佰特E890-470LG11和E78-470LN22S同開源服務(wù)器平臺-Chirpstack快速搭建本地LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)。

Chirpstack服務(wù)器簡介和搭建

Chirpstack是一款多組件的、部署簡單的開源服務(wù)器，同時也是使用最廣泛的LoRaWAN服務(wù)器。本次安裝使用Ubuntu22.04。需要使用到的軟件有g(shù)it vim請自行安裝。

1、安裝環(huán)境

快速搭建驗證平臺時直接使用Chirpstack-docker這個項目，可快速部署服務(wù)器。在要搭建的服務(wù)器上安裝docker-compose。

在Ubuntu終端輸入：sudo apt-get install-y docker-compose，輸入docker-compose version時，會顯示docker-compose版本，此時安裝成功。

2、獲取文件

獲取chirpstack-docker文件有兩種辦法：

第一種直接從github下載，然后拷貝到服務(wù)器上進(jìn)行解壓即可。

第二種使用git指令獲取。

github地址：https://github.com/chirpstack/chirpstack-docker.git

使用git指令獲取項目，輸入指令：

git clonehttps://github.com/chirpstack/chirpstack-docker.git

3、切換到項目文件夾中：cd chirpstack-docker

4、到目前為止，已經(jīng)可以運(yùn)行sudo docker-compose up開始部署服務(wù)器。首次運(yùn)行會花費(fèi)一點時間下載部署需要的環(huán)境。若網(wǎng)絡(luò)沒有問題，下載完成后，將會啟動服務(wù)器。

5、再下載error

Get"https://registry-1.docker.io/v2/":EOF錯誤

輸入:dig@114.114.114.114 registry-1.docker.io查看可用ip

打開sudo vim/etc/hosts文件在文件后面添加：

34.205.13.154 registry-1.docker.io

輸入命令重啟docker:sudo systemctl restart docker.service。

再次運(yùn)行：sudo docker-compose up若依舊不成功，請重復(fù)步驟5。

當(dāng)出現(xiàn)以下提示，服務(wù)器已經(jīng)成功運(yùn)行:在瀏覽器輸入localhost:8080即可進(jìn)入服務(wù)器登錄界面。

sudo docker-compose up在當(dāng)前控制臺運(yùn)行使用ctrl+c停止；

sudo docker-compose up-d在后臺運(yùn)行,使用sudo docker-compose stop停止。

6、修改服務(wù)器配置文件

切換路徑到chirpstack-docker下，輸入命令vim configuration/chirpstack/chirpstack.toml找到：

添加需要支持的地區(qū)文件，此處可以將需要你所需要的地區(qū)添加進(jìn)去，也可添加已經(jīng)支持的全部地區(qū)(后續(xù)不在修改).將會在配置界面提供選項。

下面根據(jù)各個地區(qū)不同.進(jìn)行不同的配置:以下地區(qū)代碼需要系統(tǒng)配置中支持才行查看已經(jīng)支持的地區(qū)查看命令ls configuration/chirpstack/

打開Vim configuration/chirpstack-gateway-bridge/chirpstack-gateway-bridge.toml

打開vim docker-compose.yml

7、再次啟動

輸入指令：sudo docker-compose up；

部署完成后如下圖，當(dāng)啟動文件有切換的地區(qū)信息則切換成功。

在瀏覽器輸入localhost:8080即可進(jìn)入服務(wù)器登錄界面。

網(wǎng)頁配置網(wǎng)關(guān)和節(jié)點信息并通訊

首先需要保證所使用的電腦和網(wǎng)關(guān)能順利連接服務(wù)器，比如本地服務(wù)器時，確保配置電腦、E890網(wǎng)關(guān)和服務(wù)器處在同一網(wǎng)段，又如果是公網(wǎng)服務(wù)器，確保配置電腦和E890網(wǎng)關(guān)能連接外網(wǎng)。

1、網(wǎng)頁配置

打開瀏覽器輸入：服務(wù)器IP地址:8080。默認(rèn)賬號和密碼均為admin，請第一次使用時注意修改密碼。

2、生成服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)和節(jié)點信息

（1）生成服務(wù)器信息

在搭建服務(wù)器時，已經(jīng)切換到服務(wù)器的地區(qū)文件為CN470-0頻段，所以這個時候服務(wù)器運(yùn)行在CN470-0頻段。

點擊Regions，可以看到目前服務(wù)器支持哪些頻段。

點擊cn470-0，可以看到此頻段的詳情；

（2）生產(chǎn)網(wǎng)關(guān)和節(jié)點信息

點擊左側(cè)欄中Gateways，然后點擊右上角Add gateway新建一個網(wǎng)關(guān)種類。

網(wǎng)關(guān)類型為E890，填寫網(wǎng)關(guān)ID也可以自動生成ID，同個服務(wù)器不能使用相同的網(wǎng)關(guān)ID，E890網(wǎng)關(guān)默認(rèn)使用00 00 00 00 00 00 00 FF FF。紅框為網(wǎng)關(guān)的狀態(tài)信息上報周期，E890和網(wǎng)關(guān)均使用默認(rèn)的30秒。點擊submit創(chuàng)建網(wǎng)關(guān)。

打開WiFi，連接網(wǎng)關(guān)的WiFi，名稱為EBT-E890-XXXX。瀏覽器輸入192.168.10.1進(jìn)入配置頁面。密碼為root。網(wǎng)關(guān)ID默認(rèn)0000000000FFFF，并修改IP地址為服務(wù)器的IP地址。

網(wǎng)關(guān)頻段根據(jù)服務(wù)器的配置文件選擇為cn470_0。

點擊保存并應(yīng)用，即可看到網(wǎng)關(guān)LINK燈亮起，即表示網(wǎng)關(guān)已連上服務(wù)器。

（3）生成節(jié)點并通信測試

隨后生成節(jié)點種類和節(jié)點信息。點擊左側(cè)框中Device-profile，點擊右上角“Add device profiles”新建一個節(jié)點種類。

下圖是E78-470LN22S使用的參數(shù)信息。

這里填寫的參數(shù)應(yīng)和節(jié)點本身的頻段和LoRaWAN版本一致，這里E78-470LN22S的頻段是470_0，LoRaWAN版本選擇1.0.2-B。

點擊紅色框，開啟OTAA模式，并開啟CLASS C，最后點擊Submit創(chuàng)建device Profiles。OTAA和ABP模式具體區(qū)別請參看LoRaWAN規(guī)范中的描述。簡而言之，OTAA比ABP模式更加靈活，易于部署。

點擊左側(cè)欄中Applications，點擊Add application新建一個應(yīng)用，命名為E78-470。

退回上一級界面點擊e78，點擊右上角Add device生成一個節(jié)點。下圖中紅框為DevEUI，deviceprofiles選擇剛才創(chuàng)建的E78-470,之后設(shè)置節(jié)點信息需要這個參數(shù)。

點擊submit建立節(jié)點，隨后會彈出添加APPKEY的界面；隨后點擊圖中紅框圖標(biāo)生成APPKEY；

最后點擊submit建立節(jié)點成功。

按照E78手冊中的AT指令設(shè)置E78的入網(wǎng)信息，并申請入網(wǎng)，如下圖。

此時成功搭建E890、E78和Chirpstack服務(wù)器組成的LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)。

結(jié)語

使用Chirpstack和E890、E78能快速搭建LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)，對于一些需要快速成型的項目有很大的優(yōu)勢，同時利用Chirpstack的拓展功能，能快速與其他服務(wù)器形成配合。