LoRaWAN自動采集系統(tǒng)搭建教程

一系統(tǒng)簡介

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展和應用，許多新興的物聯(lián)網(wǎng)平臺和協(xié)議出現(xiàn)。LoRaWAN是一款基于LoRa的星型網(wǎng)絡，使用LoRa的低功耗、距離遠的特性，這種網(wǎng)絡適用于各類抄表業(yè)務。LoRaWAN網(wǎng)絡組成主要分三部分，設備端、網(wǎng)關和服務器端。

下文是使用E78-DTU、E890-470LG11 LoRaWAN網(wǎng)關搭建一個LoRaWAN的自動采集系統(tǒng)，LoRaWAN服務器采用ChirpStack開源服務器，整個系統(tǒng)示意圖如下圖。設備端使用E78-DTU與被采集設備通過RS485連接，E78-DTU通過LoRa與E890-470LG11網(wǎng)關通訊，網(wǎng)關將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡轉發(fā)給云服務器，云服務器做出相應的處理后轉發(fā)給用戶端。

二搭建環(huán)境

1.Chirpstack服務器搭建流程簡述

Chirpstack是一款開源的LoRaWAN服務器，搭建簡單，占用服務器資源小，支持諸多API接口等優(yōu)點。

搭建流程請參考官網(wǎng)，Chirpstack官網(wǎng)地址：https://www.chirpstack.io/

這里可以使用快速部署的項目，Github倉庫地址如下：

https://github.com/brocaar/chirpstack-docker

配置完成后登陸配置網(wǎng)站，默認賬號密碼為admin。

2.E890-470LG11配置流程

打開E890-470LG11，使用筆記本連接網(wǎng)關的WiFi，名稱為EBT-E890-XXXX。瀏覽器輸入192.168.10.1進入配置頁面，密碼為root。網(wǎng)關ID與服務器上的配置的ID相匹配，并修改IP地址為服務器的IP地址。配置正確后，網(wǎng)關的LINK燈會常亮表明現(xiàn)在已經(jīng)連接至服務器。

3.E78-DTU配置流程

E78-DTU使用配套的配置上位機配置。選擇對應的串口，打開串口后點擊進入配置，將服務器生產(chǎn)AppEUI和AppKEY，APPEUI填0，然后點擊寫入參數(shù)將參數(shù)寫入設備，最后點擊退出配置，如果配置正確時，設備LINK燈會常亮。

配置自動輪詢參數(shù)，根據(jù)輪詢數(shù)據(jù)、被采集設備的超時時間、采集的間隔和是否添加CRC校驗輸入對應的指令。下圖中配置成輪詢Modbus指令，依次添加下圖中讀取線圈、讀取離散輸入寄存器、讀保持寄存器和讀輸入寄存器，將圖中自動添加CRC選上后，會在輸入的輪詢指令后添加兩個字節(jié)的CRC-16(Modbus)校驗。

同時將DTU設置為輪詢模式如下圖，根據(jù)實際需要可以設置兩次大的輪詢事件的間隔時間。

4.客戶端配置

這里使用MQTTX軟件訂閱Chirpstack服務器的上行數(shù)據(jù)主題，先連接Mqtt服務器，輸入正確的服務器地址和端口。

根據(jù)服務器上配置的信息輸入訂閱主題格式如下：

application/應用ID號/device/設備DevEUI/event/up

配置正常后能正常接收到服務器轉發(fā)的數(shù)據(jù)。

將轉發(fā)數(shù)據(jù)中的data數(shù)據(jù)BASE64解碼后得到原始數(shù)據(jù)，每包數(shù)據(jù)的fPort對應的是輪詢指令的序號。解碼后的數(shù)據(jù)就是被采集設備返回的數(shù)據(jù)。

序號（fPort）原始數(shù)據(jù)解碼后數(shù)據(jù)

1AQEBAFGI01 01 01 00 51 88

2AQIBAWBI01 02 01 01 60 48

3AQMEAAD9F/qt01 03 04 00 00 FD 17 FA AD

4AQQERFFZEUT501 04 04 44 51 59 11 44 F9

使用Chirpstack、E890-470LG11和E78-DTU搭建的自動采集系統(tǒng)可以快速搭建一個物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡，簡化搭建端到云的過程，同時使用LoRa射頻技術提高了通信距離、提高設備的通訊距離，自動化采集數(shù)據(jù)可以簡化采集流程、節(jié)約人力成本。利用Chirpstack服務器搭建的網(wǎng)絡可以降低對設備的管理。

審核編輯：湯梓紅