資料介紹
描述
大概的概念
該項(xiàng)目與 CleverWeather相關(guān),因此強(qiáng)烈建議先檢查。實(shí)現(xiàn)部分理所當(dāng)然地認(rèn)為您已經(jīng)擁有一個(gè) Azure IoT 中心,至少有一個(gè)設(shè)備和一個(gè)用于可視化數(shù)據(jù)的 Web 應(yīng)用程序。
該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是羅馬第一大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)課程作業(yè)的一部分。兩個(gè) RIOT 應(yīng)用程序?qū)⑹褂?LoRaWAN 協(xié)議向 TheThingsNetwork (TTN) 發(fā)布具有隨機(jī)值的消息。連接到 TTN 的網(wǎng)關(guān)將接收這些消息并將它們發(fā)送到 Azure IoT 中心。最后,nodejs 應(yīng)用程序允許您在本地可視化數(shù)據(jù)。
成分
RIOT-OS 應(yīng)用程序
一個(gè)簡(jiǎn)單的 RIOT-OS 應(yīng)用程序?qū)⒂糜陔S機(jī)創(chuàng)建值并使用 LoRaWAN(一種用于遠(yuǎn)程傳輸?shù)膮f(xié)議)發(fā)布它們。
物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
TTN 提供了一套開放工具和全球開放網(wǎng)絡(luò)來構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。它將托管應(yīng)用程序及其設(shè)備。
物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室
IoT-LAB 提供了一個(gè)非常大規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施,適用于測(cè)試小型無線傳感器設(shè)備和異構(gòu)通信對(duì)象。我將使用位于 Saclay(法國(guó))并部署在兩個(gè)預(yù)留節(jié)點(diǎn)上的無線傳感器。
網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)使用 MQTT 協(xié)議連接到 TTN 應(yīng)用程序,當(dāng)收到消息時(shí),它將使用 MQTT 直接實(shí)現(xiàn)將其發(fā)送到 Azure IoT Hub。我用過python,但你可以選擇你喜歡的編程語(yǔ)言。
Azure 物聯(lián)網(wǎng)中心
IoT 中心將用作 MQTT 代理,但它并不完整,也不支持所有標(biāo)準(zhǔn)行為。
節(jié)點(diǎn)
Nodejs 用于運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序,讓您在本地可視化數(shù)據(jù)。您還必須安裝包@azure/event-hubs。
執(zhí)行
- TheThingsNetwork 應(yīng)用程序
首先要做的是登錄站點(diǎn),然后您可以轉(zhuǎn)到控制臺(tái)并單擊“添加應(yīng)用程序”。選擇一個(gè)明確的名稱,最佳做法是使用最近的服務(wù)器,因此如果您在歐洲,請(qǐng)使用 ttn-handler-eu。單擊添加應(yīng)用程序以完成。
打開您的應(yīng)用程序,轉(zhuǎn)到設(shè)備部分,然后單擊“注冊(cè)設(shè)備”添加一個(gè)。選擇一個(gè)名稱并隨機(jī)創(chuàng)建一個(gè)設(shè)備EUI,然后點(diǎn)擊“注冊(cè)”完成操作。
對(duì)于這個(gè)任務(wù),我創(chuàng)建了 2 個(gè)與我的 IoT 中心設(shè)備同名的設(shè)備。現(xiàn)在選擇您的設(shè)備并獲取設(shè)備 EUI、應(yīng)用程序 EUI 和應(yīng)用程序密鑰值,稍后您將使用它們。
- 物聯(lián)網(wǎng)實(shí)驗(yàn)室
登錄并配置您對(duì) IoT-LAB 服務(wù)器的 SSH 訪問權(quán)限。打開終端并鍵入以下命令:
my_computer$ ssh-keygen -t rsa
my_computer$ cat ~/.ssh/id_rsa.pub
它將生成一個(gè)公鑰和一個(gè)私鑰。最后一行用于查看您將在門戶網(wǎng)站上復(fù)制的公鑰。
復(fù)制此處的值并單擊綠色按鈕以更新 SSH 密鑰。
現(xiàn)在您可以開始部署了。在本教程中,請(qǐng)指明您在 IoT-LAB 中的用戶名。打開終端并連接到 Saclay 站點(diǎn)主機(jī):
my_computer$ ssh @saclay.iot-lab.info
使用位于 Saclay 的 2 個(gè)節(jié)點(diǎn)開始一個(gè)名為的實(shí)驗(yàn)。riot_ttn
它將持續(xù) 60 分鐘,并將使用 St-Lrwan1 (Sx1276) 架構(gòu):
@saclay:~$ iotlab-auth -u
@saclay:~$ iotlab-experiment submit -n riot_ttn -d 60 -l 2,archi=st-lrwan1:sx1276+site=saclay
最后一個(gè)命令將返回實(shí)驗(yàn) ID ,用于檢查實(shí)驗(yàn)狀態(tài)是否為“正在運(yùn)行”并獲取節(jié)點(diǎn)列表。
@saclay:~$ iotlab-experiment get -i -s
@saclay:~$ iotlab-experiment get -i -r
現(xiàn)在從 GitHub 獲取 RIOT 2019.01 版本的代碼和我的項(xiàng)目的代碼。
@saclay:~$ git clone https://github.com/RIOT-OS/RIOT.git -b 2019.01-branch
@saclay:~$ git clone https://github.com/domitix/CleverWeather
將項(xiàng)目的原始 main.c 替換為我寫的開始發(fā)布隨機(jī)值的消息并轉(zhuǎn)到 RIOT 文件夾:
@saclay:~$ cp -a CleverWeather/LoRa/. RIOT/tests/pkg_semtech-loramac
@saclay:~$ cd RIOT
由于此實(shí)驗(yàn)在 2 個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行,您可以啟動(dòng)另一個(gè)終端并使用 SSH 連接到 IoT-LAB。然后在使用不同 ST LoRa 節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)終端中執(zhí)行相同的程序。
將 arm gcc 版本更改為 IoT-LAB 提供的版本:
@saclay:~/RIOT/$ export PATH=/opt/gcc-arm-none-eabi-7-2018-q2-update/bin:$PATH
構(gòu)建 LoraWAN 應(yīng)用程序:
@saclay:~/RIOT/$ make -C tests/pkg_semtech-loramac clean all
使用 CLI-Tools 使用您剛剛構(gòu)建的 LoRaWAN 固件刷新 ST LoRa 節(jié)點(diǎn)。就我而言,我使用了 st-lrwan1-14,但它可能會(huì)改變:
@saclay:~/RIOT/$ iotlab-node --update tests/pkg_semtech-loramac/bin/b-l072z-lrwan1/tests_pkg_semtech-loramac.elf -l saclay,st-lrwan1,14
使用 netcat 訪問節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的 RIOT shell:
@saclay:~/RIOT/$ nc st-lrwan1-14 20000
現(xiàn)在您可以通過命令與節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的 LoRawAN 堆棧進(jìn)行交互loramac.
首先您需要設(shè)置 TTN 應(yīng)用程序的設(shè)備參數(shù)和快速數(shù)據(jù)速率(5):
> loramac set deveui 00000000000000
> loramac set appeui 00000000000000
> loramac set appkey 0000000000000000000000000000
> loramac set dr 5
現(xiàn)在您可以使用 OTAA 加入網(wǎng)絡(luò)并開始發(fā)布消息:
> loramac join otaa
Join procedure succeeded!
> loramac publisher
如果一切正常,它應(yīng)該看起來像這樣,每 15 秒發(fā)送一次消息。
- 網(wǎng)關(guān)
網(wǎng)關(guān)是一個(gè) python 程序,它使用 MQTT 協(xié)議連接到 TTN 應(yīng)用程序。當(dāng)消息到達(dá)時(shí),payload 使用 base64 解碼,然后由與 TTN 設(shè)備同名的 IoT 設(shè)備發(fā)送到集線器。為此,對(duì)于 TTN 部分,您將需要服務(wù)器位置、TTN 應(yīng)用程序名稱作為用戶名和應(yīng)用程序訪問密鑰作為密碼。對(duì)于 IoT 中心,每個(gè) IoT 設(shè)備都需要一個(gè)連接字符串。
- 節(jié)點(diǎn)
您只需進(jìn)入文件夾并在命令行中鍵入即可運(yùn)行 Web 應(yīng)用程序:
npm start
如果網(wǎng)關(guān)已連接,您將在命令行中看到傳入消息:
在瀏覽器中打開http://localhost:3000/并可視化這些值。
這些是從第一個(gè)設(shè)備 (foggia_2) 發(fā)送的值的圖表:
這些是從第二個(gè)設(shè)備(rome_2)發(fā)送的值的圖表:
資源
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- 藍(lán)牙轉(zhuǎn)LoRa定位胸卡手冊(cè)
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