DIY簡易氦節(jié)點

描述

嘿，怎么了，伙計們！來自 CETech 的Akarsh。

在你的童年，你一定玩過樂高。他們曾經(jīng)很有趣嗎？當然，他們是。今天我們將再次帶回那種樂趣，但現(xiàn)在我們不會玩?zhèn)鹘y(tǒng)的樂高積木。我們將玩電子樂高積木，因為我們擁有基于 Wisblock 技術(shù)的 RAK Helium 開發(fā)工具包，它是完全模塊化的，是一種非常易于使用的方法，用于使用 Helium 制作 Helium 節(jié)點和幾種不同的東西。該套件最重要的一點是，所有基板和設(shè)備的設(shè)計方式都不需要任何焊接來保持連接。就像樂高積木一樣，這是一種即插即用的機制，我們有一個底板，在那個底板上，有專用的插槽來連接其他不同的傳感器、天線等。

我們將使用這個套件來制作一個 Helium 節(jié)點，然后，我們將通過將它連接到來自 RAK 的僅數(shù)據(jù)熱點來對其進行測試。我們還將使用此工具包制作更多項目，但它們將在下一篇文章中制作。現(xiàn)在，讓我們進入有趣的部分。

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關(guān)于 Wisblock 技術(shù)

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WisBlock 是 RAK 公司為物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)打造的一款了不起的產(chǎn)品。憑借其模塊化方法，解決方案的構(gòu)建就像點擊塊一樣來實現(xiàn)您的想法。其模塊化方法可以輕松地將低功耗廣域網(wǎng) (LPWAN) 實施到您的物聯(lián)網(wǎng)解決方案中。使用工業(yè)級連接器 WisBlock 不僅適用于快速原型制作、解決方案開發(fā)，而且相同的硬件可用于最終產(chǎn)品和批量生產(chǎn)。WisBlock 尺寸僅為 30 x 60 毫米，結(jié)合了 MCU、LoRa 通信、多達 4 個板載傳感器以及 IO 或通信擴展。WisBlock 解決方案可以使用易于使用的入門級 Arduino IDE 或用于 Atom 或 MSVC 的 PlatformIO 擴展進行編碼。Arduino 框架提供了大量可供使用的庫。

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可以使用 Segger Embedded Studio 或 Keil 等專業(yè) IDE 為大型項目創(chuàng)建 WisBlock 解決方案。WisBlock 由 WisBlock Base、WisBlock Core、WisBlock Wireless、WisBlock Sensor、WisBlock Interface、WisBlock Display、WisBlock Extra、WisBlock Storage 和 WisBlock Power 組成。WisBlock 由 4 個模塊化塊創(chuàng)建。

• WisBlock Base 是連接一切的底板。
• WisBlock Core 是計算和通信模塊。
• WisBlock 傳感器是一系列傳感器和輸入模塊。
• WisBlock IO 擴展了 WisBlock Core 的輸出和通信可能性。

您可以從這里獲得有關(guān) Wisblock 技術(shù)和設(shè)備的更多詳細信息。

關(guān)于 RAK4631 和 RAK7268

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RAK4631 是 Wisblock 核心模塊，或者我們可以說是我們在 RAK Helium 開發(fā)工具包中獲得的基板。它是連接所有其他傳感器和設(shè)備并對其進行編程以發(fā)揮作用的核心板。它通過支持藍牙 5.0（藍牙低功耗）的強大 Nordic nRF52840 MCU 和 Semtech 的最新 LoRa 收發(fā)器 SX1262 擴展了 WisBlock 系列。Semtech SX1262 與舊的 SX127x 系列相比，在相同的 TX 功率下功耗更低。這使得 RAK4631 成為超低功耗通信解決方案。RAK4631 可以使用 Arduino IDE 或 PlatformIO 擴展輕松編程，用于其他 IDE，如 Atom、MS Visual Code 或 Clion。Arduino 庫支持 LoRaWan 和 LoRa 點對點連接。您可以從這里。

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RAK7268 是我們將用作純數(shù)據(jù)熱點的網(wǎng)關(guān)，用于連接 Helium 節(jié)點并接收節(jié)點發(fā)送的數(shù)據(jù)。此 RAK7268 網(wǎng)關(guān)是 WisGate Edge Lite 2，一個完整的 8 通道室內(nèi)網(wǎng)關(guān)，基于 LoRaWAN 協(xié)議，具有內(nèi)置以太網(wǎng)連接，可進行簡單的設(shè)置。此外，板載 Wi-Fi 設(shè)置（支持 2.4 GHz Wi-Fi）允許通過默認 Wi-Fi AP 模式輕松配置。此外，網(wǎng)關(guān)支持LTE上行通信連接。RAK7268還支持MQTT Bridge功能，可以將MQTT集成到第三方平臺中使用。RAK7268特別適用于行業(yè)應(yīng)用中的中小型部署場景，節(jié)省額外的服務(wù)器成本和研發(fā)投入，具有執(zhí)行效率高的優(yōu)勢。您可以從此處獲取您的配置，并從此處了解配置。可以從這里訪問產(chǎn)品的數(shù)據(jù)表。

設(shè)置氦節(jié)點

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對于此步驟，我們將僅需要來自 Helium 開發(fā)人員套件的 RAK4361 Wisblock 核心模塊和 LoRa 天線。除此之外，我們將需要 RAK7268 WisGate Edge Lite 2 網(wǎng)關(guān)將其配置為熱點。首先，我們需要將 LoRa 天線連接到 RAK4361 板并將板連接到筆記本電腦或 PC，這樣，我們就完成了硬件部分。現(xiàn)在所有的事情都需要在軟件端完成，即在 Arduino IDE 和登臺控制臺上。為此，我們需要遵循以下步驟。

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• 打開您的 Arduino IDE 并轉(zhuǎn)到文件然后是首選項。將打開一個對話框。在那里，您將看到一個 Additional Boards Manager URL 部分。在那里，您需要復(fù)制并粘貼此 URL：https://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json

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• 粘貼 URL 后，您可以單擊“確定”，然后轉(zhuǎn)到“工具”->“板”->“板管理器”。板管理器對話框?qū)⒋蜷_。在這里您需要搜索“RAK”，然后，您需要安裝最新版本的“RAKwireless nrf board”。安裝板后，您需要點擊關(guān)閉按鈕。

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• 安裝完成后，您需要關(guān)閉 Arduino IDE 并再次打開它。它有點初始化標志。之后，您需要從這里前往該項目的 Github 存儲庫。在存儲庫中，您將看到一個名為“ Lora_Helium_Hello.ino”的文件。這是制作氦節(jié)點的代碼。打開該代碼并將其粘貼到 Arduino IDE 中。
• 現(xiàn)在我們需要生成一些 EUI 和密鑰來根據(jù)我們的設(shè)備更新我們的代碼。但在此之前，我們需要決定是連接到純數(shù)據(jù)熱點還是連接到真正的礦工。如果我們要連接到我們正在做的僅數(shù)據(jù)熱點，那么我們需要使用 Staging Helium 控制臺。您可以從此處訪問登臺控制臺。但是，如果您嘗試連接到真正的礦工，那么您需要使用 Main Helium 控制臺。

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• 打開登臺控制臺后，您需要單擊“添加新設(shè)備”按鈕。將打開一個添加新設(shè)備屏幕。在這里您需要輸入設(shè)備的名稱。該名稱可以是您選擇的任何名稱。登臺控制臺將自動生成設(shè)備 EUI、應(yīng)用 EUI 和應(yīng)用密鑰，但在觸摸它們之前，我們需要單擊保存設(shè)備按鈕。設(shè)備將被保存和部署。

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• 現(xiàn)在保存設(shè)備后，我們可以通過單擊設(shè)備名稱打開設(shè)備，然后我們可以從那里展開鍵。可以看到Activation方式是OTAA。我們還將使用 OTAA 方法。現(xiàn)在我們需要在展開后復(fù)制Device EUI、App EUI和App Key，并將它們粘貼到代碼中的相關(guān)位置。

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• 修改不同的字段后，我們需要前往工具然后董事會。在 Boards 中，我們需要在“RAK 無線 nrf 板”部分下選擇正確的板，即“Wisblock Core RAK4631 板”。選擇板后，您需要選擇正確的 COM 端口，并且需要點擊上傳按鈕。

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至此，我們完成了 Helium 節(jié)點的配置部分。現(xiàn)在我們準備測試它的工作并在我們將在下一步中做的 Staging 控制臺中可視化它。

測試我們的節(jié)點

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在我們完成代碼上傳之后。我們也完成了 Helium 節(jié)點配置部分。現(xiàn)在我們可以打開串行監(jiān)視器。在串行監(jiān)視器中，我們將看到有一些加入請求，并且這些請求被熱點接受。為了更有效地可視化這一點，我們可以回到 Staging Helium 控制臺。在這里，您將看到在實時數(shù)據(jù)可視化中，數(shù)據(jù)正在向受體移動。在其下方，您還將看到這些消息的加入請求及其序列號，網(wǎng)關(guān)接受這些請求。您也可以打開調(diào)試器來查看數(shù)據(jù)包中收到了什么消息。收到的消息是編碼的，而不是人類可讀的形式。

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因此，我們將使用您可以從此處訪問的 Base64 解碼器。我們將在數(shù)據(jù)包中打開暫存控制臺的調(diào)試器，您將看到一個名為 payload 的字段復(fù)制該字段的數(shù)據(jù)并將其粘貼到解碼器中。解碼后，您將看到原始消息是什么。由于我們使用的是暫存控制臺，這就是為什么我們需要使用這個解碼器，否則在主氦控制臺中我們不需要做所有這些。

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這使我們結(jié)束了這個項目。在下一個項目中，我們將把這個項目更進一步。我們將在我們的 Wisblock 核心板上安裝一個 Wisblock 環(huán)境傳感器，并將存儲環(huán)境數(shù)據(jù)，如溫度、大氣壓力等。這將是一個非常有趣的項目，我們會在最短的時間內(nèi)為您提供直到再見！