بناء شبكة خاصة لورا

محرّر المستندات ›مراجع ودروس واجهة برمجة التطبيقات› الاتصال ›دروس الاتصال› بناء شبكة LoRa خاصة

هناك اهتمام كبير بـ LoRa ، وهو حل شبكة واسعة النطاق يعد بأميال من النطاق مع استهلاك منخفض للطاقة ، ومناسب تمامًا لإنترنت الأشياء. تقوم شركات الاتصالات بنشر شبكات LoRa ، ولكن نظرًا لأن LoRa تعمل في نطاق مفتوح ، يمكنك أيضًا إعداد شبكتك الخاصة. تشرح هذه المقالة ما تحتاجه لإنشاء شبكة LoRa خاصة وكيفية استخدام الشبكة لإرسال البيانات من عقدة Arm Mbed النهائية إلى السحابة.

ملاحظة حول LoRa مقابل LoRaWAN: من الناحية الفنية ، تشرح هذه المقالة كيفية إنشاء شبكة LoRaWAN. LoRa هي تقنية التعديل المستخدمة (PHY) و LoRaWAN هي بروتوكول الشبكة فوق الطبقة المادية (MAC).

تتكون شبكة LoRa النموذجية من أربعة أجزاء: الأجهزة والبوابات وخدمة الشبكة والتطبيق:

طوبولوجيا شبكة LoRa

بالنسبة للأجهزة ، فأنت بحاجة إلى أجهزة وبوابات ، تمامًا كما لو كنت تقوم بإعداد شبكة Wi-Fi. تعتبر البوابات بسيطة: فهي تفحص الطيف وتلتقط حزم LoRa. لا توجد بوابة مثبتة هنا. الأجهزة غير مرتبطة ببوابة واحدة ؛ وبالتالي ، فإن جميع البوابات الموجودة في نطاق الجهاز تتلقى الإشارة. تقوم البوابات بعد ذلك بإعادة توجيه بياناتها إلى خدمة الشبكة التي تتعامل مع الحزمة.

تلغي خدمة الشبكة تكرار الحزم عندما تتلقى بوابات متعددة نفس الحزمة ، وتفك تشفير الرسالة (كل شيء مشفر من طرف إلى طرف) ، وتعالج ميزات LoRa ، مثل تسجيل البيانات التكيفية. ثم يقوم بإعادة توجيه البيانات التي تم فك تشفيرها إلى التطبيق الخاص بك. في كثير من الأحيان ، يسمح لك مقدمو خدمة الشبكة بتشغيل أجزاء معينة من الشبكة بنفسك ، مثل خادم التطبيق ، الذي يفك تشفير الرسائل.

هناك خمسة متطلبات

أنت بحاجة إلى مواد: بوابات. الأجهزة.

وتحتاج إلى برنامج: البرامج الثابتة للجهاز. خدمة شبكة. تطبيق.

يوضح لك هذا الدليل: ما هي المواد التي يمكنك شراؤها. كيفية تكوين بوابة. كيفية كتابة البرامج الثابتة للجهاز. كيفية تكوين تطبيق ويب لعرض حركة LoRa الخاصة بك.

ملاحظة: يختلف التردد المستخدم بواسطة LoRa حسب المنطقة. تأكد من أن البوابات والأجهزة الخاصة بك قانونية في نطاق سلطتك القضائية. على سبيل المثال ، استخدم أجهزة الراديو 915 ميغاهرتز في الولايات المتحدة وأجهزة الراديو 868 ميغاهرتز في أوروبا. يمكنك العثور على مزيد من المعلومات في مواصفات لغة LoRaWAN.

لديك الكثير من الخيارات في أي بوابات يمكنك استخدامها ، ولكن لدينا تجربة جيدة مع هذه الثلاثة: محطة Kerlink Wirnet. باهظة الثمن (حوالي 1200 يورو) ولكن جودة التصنيع واستقلالية كبيرة. غمد MultiTech. حوالي 1/3 سعر Kerlink (حوالي 450 يورو) وهو جيد للإعدادات الصغيرة. تقدم MultiTech أيضًا إصدارًا خارجيًا متينًا. تأكد أيضًا من طلب LoRa mCard. قم ببناء الخاص بك مع Raspberry Pi ومحور IMST iC880A. بسعر حوالي 150 دولارًا ، إنه خيار فعال من حيث التكلفة.

بوابة LoRa ذاتية البناء تعتمد على Raspberry Pi 2 و IMST iC880A. التكلفة الإجمالية حوالي 150 يورو.

لأغراض التطوير ، تعد بوابة واحدة كافية ، ولكن في عملية نشر الإنتاج ، تحتاج إلى اثنتين على الأقل حيث ستكون هناك دائمًا نقاط سوداء في شبكتك.

محطة Kerlink Wirnet المطلة على مضيق أوسلو .

تحتاج أيضًا إلى إنشاء أجهزة. إذا كنت تستخدم Mbed OS (ويجب عليك ذلك) ، فيمكنك إما استخدام: لوحة تطوير مع جهاز إرسال واستقبال LoRa: لوحة تطوير ممكّنة لنظام التشغيل Mbed مع درع LoRa: SX1272MB2xAS - درع ...