MuMo - LoRa Gateway: 25 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

### UPDATE 10-03-2021 // акыркы маалымат / жаңыртуулар github баракчасында жеткиликтүү болот:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

MuMo деген эмне?

MuMo Антверпен Дизайн Фабрикасы жана Антверпен Мода Музейи деген аталышта продукцияны иштеп чыгуу (Антверпен университетинин бөлүмү) ортосундагы кызматташтык.

Долбоордун максаты - LoRa тармагына негизделген IOTтун ачык булак системасын куруу.

• Бул жөндөө үчүн жеңил болушу керек.
• Аны чогултуу оңой болушу керек.
• Бул колдонуу аянты боюнча масштабдуу болушу керек.

MuMo долбоору эмнени камтыйт:

MuMo түйүнү

MuMo Node - бул АА батареяларындагы аз кубаттуулуктагы түзмөк, ал LoRa тармагы боюнча экологиялык параметрлерди өлчөй жана өткөрүп бере алат. Параметрлер температура, нымдуулук, айланадагы басым жана жарыктык.

*** MuMo түйүнү башка колдонмолордо колдонуу үчүн башка функциялар менен кеңейтилиши мүмкүн. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway Интернет аркылуу Node түзмөгүнөн LoRa сигналдарын кабыл алып, жөнөтө турган активдүү LoRa шлюзу. Бул долбоордо шлюз ошондой эле MuMo Node түзмөгүнүн ошол эле сенсорлору, аба чаңы сенсору жана камера менен алыстан көзөмөлдөнө турган ката тузагы менен жабдылат.

*** Шлюз сенсорлор же камера менен жабдылышы керек эмес. Ал ошондой эле LoRa тармагын (өлчөөчү эмес шлюз) камсыз кылуу үчүн гана кызмат кыла алат. ***

MuMo Dashboard

MuMo панели түзүлүп жаткан тармактын жалпы веб -тиркемесин түзүү үчүн берилет. Бул ар кандай функциялары бар колдонуучуга ыңгайлуу жасалган. Куралдар тактасы колдонуучунун каалоосуна жана каалоосуна ылайыкташтырылышы мүмкүн.

Github баракчасы:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Шилтемеленген инструктивдүү барактар:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Керектүү куралдар:

• Жип менен 3D принтер
• Solder iron / solder
• Чакан кесүүчү пленка
• Ысык желим тапанча (же башка бекитүүчү куралдар)
• Чакан отвертка

1 -кадам: #Hardware - Бөлүктөргө заказ кылуу

Заказ кылуучу бөлүктөр:

Акыркы сереп үчүн github баракчасын караңыз:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo/blob/master/Shopping_list.md

2 -кадам: #Hardware - 3D Басылган Бөлүктөр

3D басып чыгаруунун бөлүктөрү:

1. Шлюз

   • GATEWAY_Ana_Housing
   • GATEWAY_Кайта жабуу

2. Sensor_extension

   • Sensor_Housing
   • Sensor_Backcover

3. Camera_extension

   • Camera_Housing
   • Camera_Backcover
4. Trap_extension

акыркы STL файлдары үчүн github баракчасы:

github.com/jokohoko/Mumo/tree/main/STL_GATEWAY

Жипти басып чыгаруу:

PETG (артыкчылыктуу жана бышык)

PLA

Жалпы басып чыгаруу орнотуулары:

• Эч кандай колдоонун кереги жок
• Толтуруунун кереги жок
• 0,2 катмар бийиктиги
• 3 сырткы периметр (күч жана бышыктык үчүн)

3 -кадам: #Программалык камсыздоо - SD Card Raspberry Pi даярдаңыз

Бөлүктөр:

• Raspberry Pi
• Micro SD карта.

Нускамалар:

1. SD карта жаркырап турганын жана туура малина операция системасы (столунда Raspberry Pi OS (32-бит) сүрөтү микро SD картага орнотулганын текшериңиз. Төмөнкү шилтемеге өтүп, микро SD картаңызды жаркылдатуу жана даярдоо боюнча туура көрсөтмөлөрдү табыңыз.
2. Micro SD картаңызды Raspberry Piге салыңыз.

Шилтеме:

www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/

4 -кадам: #Hardware - Аба чаңын сенсорун даярдаңыз (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• аба чаң сенсору
• 2 х резистор (3.3 KΩ)
• Grove шляпа тактасы
• 2 x кысуучу жеңдер

Нускамалар:

1. Кызыл зымды туташтыргычка чейин кесиңиз.
2. Сары зымды туташтыргычтан 3 см аралыкта кесип алыңыз.
3. Кара зымды туташтыргычтан 2 см аралыкта кесип алыңыз.
4. Ар бир зымдын учун сыйрып алыңыз.
5. Сары кабелдин үстүнө кичинекей кысылган жеңди коюңуз.
6. Чоң кысылган жеңди сары жана кара кабелдин үстүнө коюңуз.
7. Арасында туташтыргычтын сары кабели менен эки резисторду биринен кийин экинчисине кошуңуз.
8. Сенсордун капталындагы башка сары кабелди резисторлордун бирине туташтырыңыз.
9. Чакан жеңди сары зымдын ширетүүчү туташуусунун үстүнөн бир резистордун учу менен жылдырыңыз жана кичине жеңди жылуулаңыз.
10. Кара зымдарды кайра эритип, дагы эле ачык турган каршылык ортосунда бүтөт.
11. Чоң жеңди ширетүүчү түйүндүн үстүнө жылдырыңыз жана кичинекей жең жана жылуулук чоң жеңди кичирейтет.
12. Кызыл кабелди Grove шляпалар тактасындагы 5V казыктарына (2 жана 4 -пин) ширеткиле (үстүңкү сүрөттү караңыз).

5 -кадам: #Hardware - боштуктарды орнотуу (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• Grove шляпа тактасы
• Көрүлгөн аба чаң сенсору
• 4 х аял-эркек аралык
• 4 х аял-ургаачы аралык
• 4 x гайка

Нускамалар:

1. Токой шляпа тактасынын монтаждык тешиктери аркылуу аял-эркек аралыкты орнотуңуз
2. Жаңгактарды ургаачы-эркек аралыкка бурап, катуулатыңыз. (кабелдердин ийилишине кошумча орун берүү үчүн)
3. Жаңгактын үстүнө ургаачы-ургаачы бөлгүчтөрдү бурап, баарын тартыңыз.
4. Аба чаңы сенсорунун кызыл 5В кабелин аралыктын ички жагына коюңуз (акыркы сүрөттү караңыз).

6 -кадам: #Hardware - Камера кабелин / чаң сенсорун / I2C туташтыруу (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• 6 -кадамдан баштап курама стек

• Raspberry PiModel 3 B+
• Камера кабели
• 2 x Grove байланыш кабели
• 1 х Узун M2.5 бурама

Нускамалар:

Камера кабели:

1. Raspberry Piдеги кабелдик туташтыргычтын кулпусун көтөрүңүз (биринчи сүрөттү караңыз - кызыл тик бурчтук). Абайла, назик!
2. Камера кабелин Raspberry Pi коннекторуна көк жагы USB плагиндерине каратып салыңыз.
3. Кабель керектүү жерде болгондо. Кабельди кайра ордуна коюңуз, ошондо кабелдик байланыш коопсуз болот.
4. Камера кабелин берилген тешик аркылуу тоонун тактайына салыңыз. (тоолордун үстүнкү көрүнүшүнүн сүрөтүн караңыз - кызыл тик бурчтук)
5. Тактаны капталдагы пин байланыштары менен тегиздеңиз.
6. Стек жасоо үчүн аны ылдый түшүрүңүз.
7. Стекти камсыз кылуу үчүн, бураманы малина пи аудио туташуусунун жанындагы тешикке орнотуңуз. (сүрөттү караңыз)
8. Биринчи стек аяктады!

Аба чаңы сенсору:

Аба чаңы сенсорунун коннекторун Grove шляпа тактасынын D16 пинине туташтырыңыз. (тоолордун үстүнкү көрүнүшүнүн сүрөтүн караңыз - кызгылт көк бурчтук)

I2C туташтыргычы:

Grove шляпа тактасынын I2C туташтыргычтарына эки токой кабелин туташтырыңыз. Камера кабелине жакын болгон туташтыргычтарды колдонгула. Бул кийин HDMI портун колдонууну жеңилдетет. (тоолордун үстүнкү көрүнүшүнүн сүрөтүн караңыз - көк тик бурчтук)

7 -кадам: #Hardware - Турак жайга Stack куруу

Бөлүктөр:

• 6 -кадамдан баштап курама стек
• Gateway_body 3D басып чыгаруу
• 3 x Long M2.5
• 1 x M3

Нускамалар:

1. Micro SD карта Raspberry Pi'ге салынганын текшериңиз.
2. Аба чаңын сенсорун 3D басып чыгаруучу корпуска салып, M3 бурамасы менен бекемдеңиз.
3. Стекти киргизерден мурун. Камера кабелин жана эки I2C тоонун туташтыруу кабелин корпустун астындагы уячасынан өткөрүңүз.
4. Пи стекти корпуска салыңыз.
5. Кабелдерди тосуп албаш үчүн капталынан ылдый түшүрүңүз.
6. Micro USB менен HDMI туташуусунун алдында эч кандай зымдар жок экенин текшериңиз.
7. Стекти алдыңкы чоң тешиктер аркылуу үч M2.5 бурамасы менен бекемдеңиз.

8 -кадам: #Hardware - Dragino LoRa Shield

Бөлүктөр:

• 7 -кадамдан баштап жыйын
• Dragino LoRa калканы
• 4 х Кыска M2.5 бурамалары

Нускамалар:

1. Алдын ала антеннаны Dragino LoRa калканчына орнотуңуз. (азырынча толугу менен тартпаңыз!)
2. Dragino LoRa калканчын тоонун шляпа тактасынын үстүнө салыңыз. Кадрларды тегиздеп, ылдый түшүрүңүз.
3. Тактаны төрт M2.5 бурамасы менен бекемдеңиз.

9 -кадам: #Hardware - Backcover

Бөлүктөр:

• 8 -кадамдан баштап жыйын
• Gateway_backcover
• 2х M3 бурамалары

Нускамалар:

1. Корпустун арткы капкагын киргизип, ылдый түшүрүңүз.
2. Арткы мукабасы эки M3 бурама менен бекитилген.

10 -кадам: #Hardware - LoRa Gatway орнотуу

Бөлүктөр:

• 9 -кадамдан баштап жыйын
• Кошумча жабдуулар: экран (HDMI) / клавиатура / чычкан
• Микро usb электр менен камсыздоо

Нускамалар:

1. Малинаны HDMI кабели менен экранга туташтырыңыз.
2. USB коннекторуна чычканды, клавиатураны туташтырыңыз.
3. Акыркы жолу Raspberry Pi'ге USB кабелин туташтырыңыз. Ал азыр жүктөлүп башташы керек.

11 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatwayди орнотуу - Raspberry Pi'ди биринчи баштоо

Нускамалар:

1. Сиз орнотуу экранын көрөсүз. Орнотуу экранынын көрсөтмөлөрүн аткарыңыз.
2. Округ / тармак / клавиатура жөндөөнү тандаңыз
3. Аягында жаңыртууларды издеп, аларды орнотот. Сабыр кылыңыз, бул бир нече мүнөткө созулушу мүмкүн.

12 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatwayди орнотуу - TTN үчүн Ether дарегин алыңыз

Нускамалар:

1. Raspberry Piдеги терминалды ачыңыз.
2. > Ifconfig wlan0 териңиз:
3. Сиз Pi эфир дарегин көрө аласыз. (мис: b5: 23: eb: fc: 55: d4)
4. Муну жазыңыз, анткени TTNде шлюзду орнотууда сизге керек болот.

*** Кошумча жазуу ***

Dragino PG1301 жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн, колдонмону текшериңиз (7 -бет):

Git шилтемеси pdf

13 -кадам: #TTN - Катталуу / Кирүү

Things тармагы ачык инструменттердин топтомун жана глобалдык, ачык тармакты камсыздайт, кийинки IoT тиркемесин арзан баада, максималдуу коопсуздукту жана масштабга даяр.

* Эгерде сизде мурунтан эле каттоо эсебиңиз бар болсо, анда бул кадамды өткөрүп жибере аласыз

Нускамалар:

1. The Things Networkко катталып, эсеп жазыңыз
2. TTN вебсайтындагы нускаманы аткарыңыз.
3. Катталгандан кийин каттоо эсебиңизге кириңиз
4. Консолуңузга өтүңүз. Сиз муну профилиңиздин ачылуучу менюсунан таба аласыз (сүрөттү караңыз)

14 -кадам: #TTN - TTNде шлюз түзүңүз

Нускамалар:

1. TTN консолунда, шлюзди басыңыз.
2. Жаңы шлюз түзмөгүнө өтүү үчүн жогорку оң бурчтагы каттоо шлюзун чыкылдатыңыз. (сүрөттү караңыз - кызыл чарчы)
3. "Мен эски пакет экспедиторун колдонуп жатам" деген кутучаны белгилеңиз. (сүрөттү караңыз - жашыл чарчы)
4. Pi'ден эфир дарегин колдонуу менен EUI шлюзун толтуруңуз. Б5: 23: eb: fc: 55: d4 => B523EBFC55D4FFFF (сүрөттү караңыз - жашыл тик бурчтук).
5. Жыштык планыңызды тандаңыз (мис: Европа - Европа үчүн 868МГц)
6. Роутериңизди тандаңыз (мис: ttn-router-eu Europe үчүн)
7. Картада жайгашкан жериңизди көрсөтүңүз. (милдеттүү эмес)
8. Оң кутучаны белгилеңиз, ички же сырткы.
9. Барактын ылдый жагында баскычты чыкылдатыңыз Каттоо шлюзу

15 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatwayди орнотуу - Interface Options

Нускамалар:

1. Терминалда> sudo raspi-config түрүнө жазыңыз
2. Интерфейс параметрлерин тандаңыз
3. Тандоо жана SPI иштетүү
4. Камераны тандоо жана иштетүү
5. Тандоо жана I2C иштетүү

16 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatway орнотуу - LoRaWAN пакет экспедиторун SPi иштетүү жана жүктөө

Нускамалар:

1. Терминалга> wget https://www.dragino.com/downloads/downloads/LoRa_Gateway/PG1301/software/lorapktfwd.deb териңиз
2. Бул пакет экспедиторун Dragino Serverден RPIге жүктөйт.
3. Терминалда> sudo dpkg -i lorapktfwd.deb деп териңиз

17 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatwayди орнотуу - Gateway ID, Frequency Band жана Server дарегин конфигурациялоо

Нускамалар:

1. Орнотуудан кийин etc/ lora-gateway/ дарегине өтүңүз жана local_conf.json ачыңыз
2. Тармал кашаанын ортосуна төмөнкү бөлүмдү кошуңуз:

"gateway_ID": "B523EBFC55D4FFFF",

"server_address": "router.eu.thethings.network",

"serv_port_up": 1700,

"serv_port_down": 1700

3. Gateway_IDди TTNде шлюзду орнотуу үчүн колдонулган gateway_IDге өзгөртүңүз. ("FFFF" менен)

4. Документти сактаңыз.

18 -кадам: #Программалык камсыздоо - LoRa Gatway орнотуу - LoRa тармагын баштоо

Нускамалар:

1. Терминалда>
2. sudo systemctl lorapktfwd токтотуу
3. sudo systemctl lorapktfwd баштайт
4. sudo systemctl lorapktfwd иштетүү
5. Бул пакеттин экспедиторун кайра баштайт жана экспедитордун Raspberry Pi менен башталышын камсыз кылат. Эми LoRa шлюзу активдүү.
6. Сиз TTNде бир нече мүнөттүн ичинде "туташкан" статусун көрүшүңүз керек.

19 -кадам: #Программалык камсыздоо - Шлюзду орнотуу - Сенсор / Камера - Орнотуу (милдеттүү эмес)

Нускамалар:

1. Сиздин Raspberry Piде python 3 бар экендигин текшериңиз. Терминалда => python3 түрү
2. Эгерде сизде python 3 жок болсо, анда орнотуу көрсөтмөлөрүн аткарыңыз:
3. type => sudo apt update
4. type => sudo apt install python3 idle3
5. Эми сизде python 3 болушу керек. Биринчи кадам менен кайра текшериңиз.

Камераны / I2C / SPIди иштетүү: (сиз муну LoRa орнотуусунда мурунтан эле кылган болушуңуз мүмкүн)

1. Терминалда => sudo raspi-config түрү
2. Интерфейс Жолдоруна өтүңүз.
3. Камераны иштетүү
4. I2C иштетүү
5. SPI иштетүү

Төмөнкү китепканаларды орнотуңуз: (бул буйруктарды терминалга териңиз)

1. sudo apt-get update

sudo apt-get libatlas-base-dev орнотуу

2. pip3 numpy орнотуу
3. pip3 opencv-python орнотуу
4. pip3 scikit-image орнотуу

pip3 орнотуу графиги

5. pip3 getmac орнотуу
6. pip3 adafruit-circuitpython-bme680 орнотуңуз
7. pip3 adafruit-circuitpython-tsl2561 орнотуңуз
8. pip3 RPI. GPIO орнотуу

20 -кадам: #Программалык камсыздоо - Шлюзду орнотуу - Сенсор / Камера - Script Run (милдеттүү эмес)

Нускамалар:

1. Github: Github шилтемесинен "mumo.py" питон скриптин жүктөп алыңыз
2. Кодду столго коюңуз.
3. Терминалды ачыңыз жана териңиз> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart
4. Бул сапты файлдын астына көчүрүңүз> @lxterminal -e python3 /home/pi/Desktop/mumo.py
5. Файлды сактап, жабыңыз.
6. Эми скрипт кайра жүктөөдө автоматтык түрдө башталат.
7. Кодду ачыңыз.
8. URLдин акыркы чекитине өзгөртүү. (сиздин backend сервериндеги маалыматты кайда жөнөтүү керек)

21 -кадам: #Hardware - Sensor Extension (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• 9 -кадамдан баштап жыйын
• Sensor_body
• Sensor_cap
• Санарип жарык сенсору (кичинекей сенсор)
• BME680 сенсор (узун сенсор)
• 4 x M2x5 бурама
• 4x M3 бурамалары

Нускамалар:

1. Sensor_cap тешиги аркылуу эки I2C Grove байланыш кабелин салыңыз.
2. BME680 сенсорун жана санариптик жарык сенсорун I2C Grove байланыш кабелине туташтырыңыз.
3. BME680 сенсорун жана санариптик жарык сенсорун sensor_body бөлүгүнө салып, аны төрт M2x5 бурама менен бекиңиз. Сенсорлорду ордуна коюу үчүн кабелди бүгүшүңүз керек болот, андыктан этият болуңуз!
4. Аны жабуу үчүн сенсордун корпусунун үстүндөгү sensor_capты жылдырыңыз.
5. Капкак денеге эки M3 бурама менен бекитилген.
6. Сенсордун кошумча түзүлүшүн шлюздун маңдайына эки M3 бурама менен тиркеңиз. (сүрөттү караңыз - Кызыл чөйрө)
7. Grove кабелдери, балким, өтө узун. Аларды сенсор корпусунун ичине басыңыз.

22 -кадам: #Hardware - Камеранын кеңейтүүсү (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• 10 -кадамдан баштап жыйын
• Камера модулу (M2.5 бурамалары менен)
• Camera_body
• Camera_cap
• 4x M3 бурамалары

Нускамалар:

1. Камераны жана бир жарык тиркемесин camera_cap корпусуна салып, камера модулунан төрт M2.5 бурамасы менен бекемдеңиз.
2. Камера кабелин салуу үчүн биз кара пластик кармагычты байланыштан көтөрүшүбүз керек.
3. Камеранын кабелин көк бети камерага каратып салыңыз. (сүрөттөрдү көрүү)
4. Камераны_жыйнактын үстүнө жылдырыңыз
5. Camera_cap эки M3 бурама менен camera_bodyге бекитилди.
6. Камераны шлюз корпусунун ылдый жагына эки M3 бурама менен орнотуңуз (сүрөттү караңыз - Кызыл тегерек)
7. Чыккан кабелди корпустун ичине басыңыз.

23 -кадам: #Hardware - Мүчүлүштүктөрдү кармоо кеңейтүүсү (милдеттүү эмес)

Бөлүктөр:

• 11 -кадамдан баштап жыйын
• Trap_Frame
• ката тузагыч кагаз - жабышчаак кагаз
• 2х M3 бурамалары

Нускамалар:

1. Trap_Frame бөлүгүн камера корпусунун үстүнө коюңуз. Тузакта шлюздун кубаттуу USB кабели үчүн бир аз орун бар, андыктан сүрөттөрдү туура багыттоо үчүн текшериңиз.
2. Камера корпусунун сол жана оң жагына эки M3 бурамасы менен бекит.
3. (60 x 75) мм ката кагазыңызды тузактын тешигине салыңыз. Алдыңкы жана арткы багытта эки тешик бар. Бул сиз шлюзду кандай жайгаштыра тургандыгыңыздан көз каранды.
4. Power USB кабели тузак бөлүгүнүн ачык түзүлүшүнүн ортосунда токулушу мүмкүн.

24 -кадам: #Hardware - Шлюзду орнотуу

Шлюз шлюзди орнотуу үчүн көптөгөн варианттар менен камсыздалган.

Бизде шлюз илинип турган эки бурама оюк бар.

Бизде дагы кабелдик байланыштар бар, андыктан дарбазаны каалаган нерсеге оңой тиркей аласыз.

25 -кадам: #Hardware - Ар түрдүү багыттар

Сенсорлор жана камера ар кандай багытта орнотулушу үчүн шлюз модулдук. Сиз ошондой эле өзүңүздүн компоненттериңизди түзүп, аларды орнотууга кошо аласыз.