Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT

Um Irrtümern vorzubeugen, gestatten Sie mir den Hinweis auf die verfügbaren Ausgaben des angegebenen Titels.

Neben den hier angegebenen Printausgaben gibt es auch wieder Kindle-Versionen, die im Kindle Reader oder mit dem Kindle Cloud Reader im Webbrowser gelesen werden können:

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT:
mit Update für The Things Stack Community Edition

ISBN 978-3-907857-43-4

2. Auflage erschienen April 2021

166 Seiten, Preis € 13.70


Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT 

ISBN 978-3-907857-35-9

Erschienen September 2018

104 Seiten, Preis € 10.59


Vorwort zur 2. Auflage

LoRaWAN hat sich als Kommunikationslösung im IoT hervorragende entwickelt. Für den Maker bzw. nichtkommerziellen Einsatz hat The Things Network (TTN) sicher viel dazu beigetragen.

Wie Jan Stocking in der Eröffnungsrede der Things Conference 2021 angekündigt hat, wird The Things Network auf The Things Stack V3 aktualisiert.

The Things Industries wird alle Cluster von TTN betreiben. Hostnamen, Versionen, Konfiguration, Funktionen usw. werden harmonisiert. Der erste Cluster von TTN V3 https://eu1.cloud.thethings.network/console ist bereitgestellt. Die Migration ist im Gange.

The Things Industries ist eine kommerzielle Einheit, die LoRaWAN-Netzwerkserver für Unternehmen mit erweiterten Funktionen und professionellem Support für Unternehmen bietet. Das Kernprodukt ist der Open-Source-Netzwerkserver namens The Things Stack (auch von TTN verwendet).

Die TTN V2-Software wurde auf The Things Stack Community Edition (auch als TTN V3 bekannt) aktualisiert. Die vorhandenen Benutzer von TTN V2 müssen ihre Gateways und Geräte auf The Things Stack Community Edition migrieren, da die Cluster von TTN V2 gegen Ende 2021 geschlossen werden. Dieser Umstellungsprozess hat mich dazu bewogen, die vorliegende 2. Auflage unter Berücksichtigung der The Things Stack Community Edition zu erstellen.

Zusätzlich stelle ich Ihnen neben dem Dragino LHT65 Temperatur- und Feuchtigkeitssensor und dem M5Stack COM.LoRaWAN die gerade für batteriebetriebene LoRaWAN-Knoten hervorragend geeigneten Heltec CubeCells vor. Ebenfalls von Heltec kommt das Dual-Channel Gateway HT-M00, mit dem Sie ohne Kostenrisiko TTN V3 schon einmal testen können, bevor Sie später den Umstieg von TTN V2 auf TTN V3 in Angriff nehmen.


2021-05-08/ck

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT mit Update auf The Things Stack Community Edition

The Things Network (TTN) wechselt zu einem neuen LoRaWAN-Netzwerkserver – The Things Stack, auch als V3 bezeichnet. The Things Stack ist nicht nur ein Upgrade, sondern ein völlig neuer Software-Stack, der von Grund auf neu erstellt wurde und neue Funktionen, Integrationsvorlagen, Skalierungswerkzeuge und eine verbesserte Benutzererfahrung bietet.

The Things Network V2-Cluster werden gegen Ende des Jahres 2021 heruntergefahren. Migrieren Sie daher Ihre Anwendungen und Geräte auf die neueste Version.

Timeline:

  • 25. Januar 2021 – Start der The Things Stack Community Edition
  • 28. Mai 2021 – The Things Conference – The Things Stack Edition
  • 1. Juni 2021 – The Things Network V2 nur noch read-only
  • 31. Dezember 2021 – End of Life The Things Network V2

Dieser Umstellungsprozess hat mich dazu bewogen meinen Titel „Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT“ (ISBN 978-3-907857-35-9) zu überarbeiten, um den Leser bei der Umstellung seiner Endgeräte und Gateways auf TTN V3 zu unterstützen.

ISBN 978-3-907857-35-9

In der 2. Auflage wird an Hand The Things Stack Community Edition gezeigt, wie Endgeräte (LoRaWAN-Knoten) und Gateways erstellt und konfiguriert werden. Dem Zugriff auf die Daten, die dem LoRaWAN-Netzwerkservers übermittelt wurden, dient MQTT. Die erforderliche Integration wird ebenfalls gezeigt.

Einfache und sehr kostengünstige LoRaWAN-Gateways sind für mobile Anwendungen geeignet, bei denen ein Mobiltelefon dann als Hotspot eingesetzt werden kann.

Ausserdem wird aktuelle Hardware zum Aufbau von batteriebetriebenen oder solargestützten Sensorknoten vorgestellt.

Das sind u.a. die Heltec CubeCell Boards, die sich gerade durch einen sehr niedrigen Stromverbrauch auszeichnen.

Steht der Batteriebetrieb nicht im Vordergrund, dann bieten M5Stack-Komponenten komfortable Möglichkeiten, die durch WiFi und BLE-Kommunikation sowie TFT-Display ergänzt sind.

Die 2. Auflage wird in den nächsten Tagen bei Amazon und uns direkt verfügbar sein.


2021-04-23/CK

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT mit Update auf The Things Stack Community Edition

Dragino LoRa I/O Controller

Die Dragino LoRa I/O Controller sind Long Range LoRa I/O Controller.

Das Dragino LT-33222-L weist verschiedene I/O Interfaces auf:

  • 2x Spannungseingang 0-30 V DC
  • 2x Stromeingang 0 – 20 mA
  • 3x digital Input (optisch entkoppelt)
  • 3x digital Output (optisch entkoppelt)
  • 2x Relaisausgang

Die Dragino LoRa I/O Controller ermöglichen eine einfache Installation eines LoRaWAN-Knotens in einem LoRaWAN-Netzwerk.

Ist ein LoRaWAN-Netzwerk vorhanden, dann kann der Dragino LoRa I/O Controller einfach für dieses Netzwerk konfiguriert werden, anderenfalls kann ein lokales LoRaWAN Gateway die Verbindung zum LoRaWAN-Server herstellen. Im einfachsten Fall kann hier bereits ein Single-Channel Gateway helfen.

Der Dragino LoRa I/O Controller LT-33222-L ist gekennzeichnet durch

  • STM32L072CZT6 MCU
  • SX1276/78 LoRa Wireless Chip
  • LoRaWAN Class A & Class C protocol
  • Optional Customized LoRa Protocol
  • Bands: CN470/EU433/KR920/US915/EU868/AS923/AU915
  • AT Commands zur Konfiguration

Jeder ausgelieferter Dragino LoRa I/O Controller ist mit den zur Integration in ein LoRaWAN-Netzwerk erforderlichen Daten versehen, die auf einem entsprechenden Kleber aufgedruckt sind. Erlaubt der LoRaWAN-Server das Ändern dieser Daten nicht, dann können sie auch überschrieben werden.

Dragino LT-33222 Keys

Die Konfiguration des Dragino LoRa I/O Controllers erfolgt über die serielle Schnittstelle mit Hilfe von AT-Kommandos.

serial output

Ist der  Dragino LoRa I/O Controllers im Netzwerk sichtbar, dann erhält man die folgenden Uploads:

TTN Payload

Im letzten Byte der Payload des Uploads sind die digitalen I/Os abgebildet:

DIO

In der Payload sind die beiden Zustände am Eingang DI3 markiert. Ist DI3 mit GND verbunden (DI3 = 0), dann ist das letzte Byte der Payload gleich 0x18. Bleibt der Eingang DI3 unbeschaltet (DI3 = 1), dann ist das letzte Byte der Payload gleich 0x38.

Die Dokumentation zum Dragino LoRa I/O Controller ist unter den folgenden Links verfügbar:

Der Dragino LoRa I/O Controller  LT-33222-L wurde mir dankenswerterweise von bastelgarage.ch zur Verfügung gestellt.

Dragino LoRa I/O Controller

Kerlink Wirnet iFemtoCell – Kleines LoRaWAN Indoor Gateway mit großer Leistung


SmartMakers befähigt mittelständische und große Unternehmen das Potential des IoT für sich nutzen zu können. Mit einem Baukastensystem für das IoT-Enablement wird das Ziel verfolgt, in kurzer Zeit möglichst konkrete Ergebnisse zu liefern, die einfach umsetzbar sind.

Im IoT-Shop sind zahlreiche Komponenten namhafter Hersteller zu finden, die die Umsetzung von IoT-Projekten.

Im Blog werden aktuelle Informationen zu eingesetzten Komponenten, Technologie u.a.m. verbreitet.

In der neuesten Ausgabe  mit dem Titel „Kerlink Wirnet iFemtoCell – Kleines LoRaWAN Indoor Gateway mit großer Leistung“ wird das Wirnet iFemtoCell LoRaWAN Gateway sowie dessen Integration bei TTN und Loriot vorgestellt. Außerdem wird gezeigt, wie eigene Tools auf dem Gateway installiert werden können.

Leider ist mittlerweile dieser Link nicht mehr aktiv, weshalb ich Ihnen hier den Link zum Beitrag zur Verfügung stelle: 2018-09-27 Wirnet iFemtoCell LoRaWAN Gateway


Update 2021-04-22/CK

Kerlink Wirnet iFemtoCell – Kleines LoRaWAN Indoor Gateway mit großer Leistung

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT lassen sich zu geringen Kosten bereits erstellen.

Auf der Basis der folgenden Devices habe ich LoRaWAN-Knoten aufgebaut und ins TTN eingebunden:Nodes-1.png

  • LoRaGo MOTE
  • radino32 SX1272
  • Heltec Wifi LoRa 32
  • Arduino MKR WAN 1300

als kommerzielles Beispiel habe ich einen ERS Lite – LoRaWAN Raumsensor  eingesetzt.

Die Ergebnisse sind in einem eBook zusammengefasst. Printausgabe ist nun auch verfügbar.

Einfache LoRaWAN-Knoten für das IoT

TTN Gateway im Netz

Bislang habe ich mit einem Dragino LG-01, also einem Single-Channel Gateway, auskommen müssen. Heute nun ist das TTN Gateway installiert, nach dem es lange auf seine Inbetriebnahme hat warten müssen.

Die schon gut ausgestatteten Region Zürichsee hat nun am Obersee ein weiteres TTN Gateway. Das Dragino LG-01 läuft aber weiter, wie im unteren Bild zu sehen ist.

Gateways1

Gateways2

Aktuell habe ich folgende LoRaWAN-Knoten hier laufen:

und in Kürze werden noch

hinzukommen.

TTN Gateway im Netz

Dragino LoRa Sensor Node LSN50

LSN50 ist ein Long Range LoRa Sensorknoten. Es ist für den Einsatz im Freien konzipiert und wird mit Li/SOCl2-Akkus im Langzeit-Einsatz betrieben und die Datenübertragung sicher zu stellen. Maker und Entwickler erhalten eine Grundlage für die schnelle Implementierung von LoRa-, LoRaWAN- und IoT-Lösungen.

LSN50 verwendet den LoRa-Transceiver SX1276/SX1278 von Semtech und einen  STM32L072xx-Mikrocontroller.

LSN50 ist ein Open-Source-Produkt, es basiert auf den STM32Cube-HAL-Treibern und viele Bibliotheken können auf der ST-Site für eine schnelle Entwicklung gefunden werden.

Ein umfangreiches Wiki führt durch die einzelnen Stufen der Inbetriebnahme. Hier sollen einzelne Aspekte der Arbeit mit dem LSN50 detailliert betrachtet werden.

„Dragino LoRa Sensor Node LSN50“ weiterlesen

Dragino LoRa Sensor Node LSN50

Heltec Wifi LoRa32 als LoRaWAN Knoten

Espressif’s Mikrocontroller ESP32 unterstützt Wifi und Bluetooth. Für die LoRa-Kommunikation wird aber ein externer Transceiver SX127x oder RFM9x benötigt, um LoRa oder LoRaWAN implementieren zu können.

Das LoRaWAN-Protokoll wird benötigt, wenn man mit TheThingsNetwork (TTN) oder einem anderen LoRaWAN-Server Kontakt aufnehmen will.

Semtech SX127x LoRa Transceiver und HopeRF RFM9x LoRa Transceiver sind identisch. Sie kommen in verschiedenen Varianten, je nach dem Zielfrequenzband (433, 868 und 915 MHz). Hierzulande ist die 868 MHz-Variante einzusetzen.

Die chinesische Fa. HelTec Automation (heltec.cn) bietet IoT Module auf Basis der Mikrocontroller ESP8266 und ESP32 an.

Das Heltec Wifi LoRa32 Modul ist zusätzlich mit einem 0.96-inch OLED und einer Ladeschaltung für einen LiPo-Akku ausgestattet. Eine externe Antenne kann und sollte angeschlossen werden.

Heltec Wifi LoRa32

„Heltec Wifi LoRa32 als LoRaWAN Knoten“ weiterlesen

Heltec Wifi LoRa32 als LoRaWAN Knoten

LoRaWAN für Maker und Entwickler

 TTN

The Things Network (TTN) ist ein globales, offenes, freies und dezentrales Internet der Dinge (IoT). Indem das TTN eine Infrastruktur für das IoT bereitstellt, soll der Prozess der Innovationsförderung rund um das IoT unterstützt werden.

Das TTN ist ein Low Power Wide Area Network (LPWAN) auf Basis von LoRaWAN und Bluetooth LE. Der in der Zeitschrift DESIGN & ELEKTRONIK erschienene Beitrag verfolgt das Ziel, die Grundlagen zu LoRaWAN zu vermitteln und die durch das TTN gegebenen Möglichkeiten aufzuzeigen und zu nutzen.

DESIGN & ELEKTRONIK 06/2017, S. 8 – 13

LoRaWAN für Maker und Entwickler