MuMo - LoRa átjáró: 25 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

### UPDATE 10-03-2021 // a legfrissebb információk / frissítések a github oldalán lesznek elérhetők:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Mi az a MuMo?

A MuMo együttműködés a termékfejlesztés (az Antwerpeni Egyetem tanszéke) Antwerpen Design Factory és az antwerpeni divatmúzeum között.

A projekt célja egy nyílt forráskódú IOT monitorrendszer kiépítése LoRa hálózaton alapulva.

• Könnyűnek kell lennie.
• Könnyűnek kell lennie az összeszereléshez.
• Az alkalmazási terület szempontjából skálázhatónak kell lennie.

Mit tartalmaz a MuMo projekt:

MuMo csomópont

A MuMo Node egy kis teljesítményű készülék AA elemeken, amely képes mérni és továbbítani a környezeti paramétereket LoRa hálózaton keresztül. A paraméterek a hőmérséklet, a páratartalom, a környezeti nyomás és a fényerő.

*** A MuMo csomópont más alkalmazásokban használható funkciókkal bővíthető. ***

MuMo Gatway

A MuMo Gateway egy aktív LoRa átjáró, amely képes fogadni és továbbítani a LoRa jeleket a Node eszközről az interneten keresztül. Ebben a projektben az átjárót fel kell szerelni a MuMo Node eszköz azonos érzékelőivel, a levegő porérzékelőjével és egy hibakeresővel, amelyek kamerával távolról felügyelhetők.

*** Az átjárót nem kell érzékelőkkel vagy kamerával felszerelni. Ez is csak LoRa hálózat (nem mérési átjáró) biztosítására szolgálhat. ***

MuMo műszerfal

A MuMo irányítópult a létrehozandó hálózat áttekintő webes alkalmazásának létrehozására szolgál. Felhasználóbarát, különböző funkciókkal. A műszerfal teljes mértékben személyre szabható a felhasználó kívánságaihoz és alkalmazásához.

Github oldal:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

Linkelt, utasítható oldalak:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

Szükséges eszközök:

• 3D nyomtató szállal
• Forrasztópáka / forrasztópáka
• Kis vágófogó
• Forró ragasztópisztoly (vagy más rögzítőeszköz)
• Kis csavarhúzó

1. lépés: #Hardver - alkatrészek megrendelése

Alkatrészek megrendelésre:

Lásd a github oldalt a legutóbbi áttekintéshez:

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

2. lépés: #Hardware - 3D nyomtatott alkatrészek

3D nyomtatáshoz szükséges alkatrészek:

1. Átjáró

   • GATEWAY_Main_Housing
   • GATEWAY_Hátvédő

2. Érzékelő_bővítmény

   • Érzékelő_ház
   • Sensor_Baccover

3. Kamera_bővítmény

   • Kamera_ház
   • Camera_Baccover
4. Trap_extension

a github oldal a legújabb STL fájlokhoz:

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

Nyomtatási szál:

PETG (előnyös és tartósabb)

PLA

Általános nyomtatási beállítások:

• Nincs szükség támogatásra
• Töltés nem szükséges
• 0,2 réteg magasság
• 3 külső kerület (az erő és tartósság érdekében)

3. lépés: #Szoftver - Készítse elő az SD -kártyát Raspberry Pi

Alkatrészek:

• Raspberry Pi
• Micro SD kártya.

Utasítás:

1. Győződjön meg arról, hogy az SD-kártya villog, és a megfelelő málna operációs rendszer (Raspberry Pi OS (32 bites) asztali számítógéppel) kép van-e telepítve a micro SD-kártyára. Kövesse az alábbi linket, és keresse meg a megfelelő utasításokat a micro SD -kártya villanásához és előkészítéséhez.
2. Helyezze be a micro SD kártyát a Raspberry Pi -be.

Link:

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

4. lépés: #Hardver - Készítse elő a légpor -érzékelőt (opcionális)

Alkatrészek:

• látta a levegő porérzékelőjét
• 2 x ellenállás (3,3 KΩ)
• Grove kalap tábla
• 2 x zsugorított hüvely

Utasítás:

1. Vágja el a piros vezetéket a csatlakozóig.
2. Vágja el a sárga vezetéket 3 cm -re a csatlakozótól.
3. Vágja el a fekete vezetéket 2 cm -re a csatlakozótól.
4. Vágja le minden vezeték végét.
5. Tegyen egy kis zsugorhüvelyt a sárga kábelre.
6. Tegyen egy nagy zsugorhüvelyt a sárga és fekete kábelre.
7. Forrasztja sorba a két ellenállást a csatlakozó sárga kábelével.
8. Forgassa a másik sárga kábelt az érzékelő oldalán az egyik ellenálláshoz.
9. Csúsztassa a kis hüvelyt a sárga huzal forrasztási csatlakozójára úgy, hogy az egyik ellenállási vége még mindig szabadon van, és hővel zsugorítsa a kis hüvelyt.
10. Forrasztja vissza a fekete vezetékeket, a közöttük lévő, még mindig ellenálló véggel.
11. Csúsztassa a nagy hüvelyt a forrasztócsatlakozó és a kis hüvely fölé, és a nagy hüvelyt hőzsugorítsa össze.
12. Forrasztja a piros kábelt a Grove kalaplap 5V -os csapjaira (2. és 4. tüske) (lásd a felülnézetet).

5. lépés: #Hardware - A távtartók felszerelése (opcionális)

Alkatrészek:

• Grove kalap tábla
• Látta a levegő por érzékelőjét
• 4 x női-férfi távtartó
• 4 x női-női távtartó
• 4 x anya

Utasítás:

1. Szerelje fel a női-férfi távtartókat a ligetes kalaplap rögzítőfuratain keresztül
2. Csavarja fel az anyákat a női-férfi távtartókra, és húzza meg. (hogy több helyet biztosítson a kábelek hajlításához)
3. Csavarja fel a női-női távtartókat az anyák tetejére, és húzza meg mindent.
4. Fektesse a légszűrő piros 5 V -os kábelét a távtartó belsejébe (lásd az utolsó képet).

6. lépés: #Hardware - A kamera kábelének / porérzékelőjének / I2C csatlakoztatása (opcionális)

Alkatrészek:

• A szerelési köteg a 6. lépésből

• Raspberry PiModel 3 B+
• Kamera kábel
• 2 db ligetes csatlakozó kábel
• 1 x hosszú M2.5 csavar

Utasítás:

Kamera kábel:

1. Emelje fel a kábelcsatlakozó reteszét a Raspberry Pi -n (lásd az első képet - piros téglalap). Vigyázz, törékeny!
2. Csatlakoztassa a fényképezőgép kábelét a Raspberry Pi csatlakozójába úgy, hogy a kék oldal az USB -csatlakozók felé nézzen.
3. Amikor a kábel a megfelelő helyen van. Nyomja vissza a reteszt a helyére, hogy a kábelcsatlakozás rögzítve legyen.
4. Vezesse a kamera kábelét a mellékelt lyukon keresztül a liget táblába. (lásd a liget tábla felülnézetét - piros téglalap)
5. Igazítsa a táblát az oldalsó csapcsatlakozásokhoz.
6. Nyomja le teljesen, hogy verem legyen.
7. A verem rögzítéséhez szerelje fel a csavart a málna pi hangcsatlakozója melletti lyukba. (lásd a képet felülnézetben)
8. Elkészült az első verem!

Levegőpor érzékelő:

Csatlakoztassa a levegőpor -érzékelő csatlakozóját a Grove kalaplap D16 -os csapjához. (lásd a liget táblájának felülnézetét - lila téglalap)

I2C csatlakozók:

Csatlakoztassa a két ligetcsatlakozó kábelt a Grove kalap tábla I2C csatlakozóihoz. Lehetőleg azokat a csatlakozókat használja, amelyek a kamera kábeléhez vannak közel. Ez megkönnyíti a HDMI -port utólagos használatát. (lásd a ligetes tábla felülnézetének képét - kék téglalap)

7. lépés: #Hardver - A verem építése a házba

Alkatrészek:

• A szerelési köteg a 6. lépésből
• Gateway_body 3D nyomtatás
• 3 x hosszú M2.5
• 1 x M3

Utasítás:

1. Ellenőrizze, hogy a micro SD kártya be van -e helyezve a Raspberry Pi -be.
2. Helyezze be a levegőpor érzékelőt a 3D nyomtatóházba, és rögzítse az M3 csavarral.
3. Mielőtt behelyezzük a köteget. Vezesse át a kamera kábelét és a két I2C groove csatlakozókábelt a ház alsó nyílásán.
4. Helyezze a Pi köteget a házba.
5. Nyomja le a kábeleket az oldalán, hogy ne akadályozzák őket.
6. Győződjön meg arról, hogy nincs vezeték a Micro USB és a HDMI csatlakozó előtt.
7. Rögzítse a köteget három M2.5 csavarral az elülső nagy lyukakon keresztül.

8. lépés: #Hardware - Dragino LoRa Shield

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 7. lépésből
• Dragino LoRa pajzs
• 4 x rövid M2.5 csavar

Utasítás:

1. Telepítse az antennát a Dragino LoRa pajzsra. (még ne húzza meg teljesen!)
2. Helyezze be a Dragino LoRa pajzsot a ligetes kalaplap tetejére. Igazítsa a csapokat és nyomja le teljesen.
3. Rögzítse a táblát a négy M2.5 csavarral.

9. lépés: #Hardware - Backcover

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 8. lépésből
• Gateway_backcover
• 2x M3 csavar

Utasítás:

1. Csúsztassa a hátlap betétjeit a házba, és nyomja lefelé.
2. Rögzítette a hátlapot két M3 csavarral.

10. lépés: #Hardware - A LoRa Gatway beállítása

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 9. lépésből
• Perifériák: képernyő (HDMI) / billentyűzet / egér
• Micro usb tápegység

Utasítás:

1. Csatlakoztassa a Raspberry -t egy képernyőhöz HDMI -kábellel.
2. Csatlakoztasson egy egeret, billentyűzetet az USB csatlakozóhoz.
3. Csatlakoztassa az USB tápkábelt utoljára a Raspberry Pi -hez. Most kellene elkezdeni a rendszerindítást.

11. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - A Raspberry Pi első indítása

Utasítás:

1. Látni fogja a beállítási képernyőt. Kövesse a beállítási képernyő utasításait.
2. Válassza ki a megyei / hálózati / billentyűzet -beállítást
3. A végén megkeresi a frissítéseket és telepíti őket. Kérjük, legyen türelemmel, ez eltarthat néhány percig.

12. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - Étercím beszerzése a TTN -hez

Utasítás:

1. Nyisson meg egy terminált a Raspberry Pi -n.
2. Írja be> ifconfig wlan0:
3. Láthatja a Pi étercímét. (pl: b5: 23: eb: fc: 55: d4)
4. Ezt írja le, mert szüksége lesz rá az átjáró TTN -ben történő beállításakor.

***Oldaljegyzet***

A Dragino PG1301 beállításával kapcsolatos további részletekért nézze meg a felhasználói kézikönyvet (7. oldal):

Git link pdf -ben

13. lépés: #TTN - Regisztráció / bejelentkezés

A dolgok hálózata nyitott eszközkészletet és globális, nyílt hálózatot kínál a következő IoT -alkalmazás alacsony költségű, maximális biztonsággal és méretezésre készítéséhez.

* Ha már rendelkezik fiókkal, kihagyhatja ezt a lépést

Utasítás:

1. Regisztráljon a The Things Network oldalon, és hozzon létre egy fiókot
2. Kövesse a TTN webhelyén található utasításokat.
3. A regisztráció után jelentkezzen be fiókjába
4. Menjen a konzolhoz. Ezt a profilod legördülő menüjében találod (lásd a képet)

14. lépés: #TTN - Átjáró létrehozása a TTN -en

Utasítás:

1. A TTN konzolján kattintson az Átjáró elemre.
2. Kattintson az átjáró regisztrálása elemre a jobb felső sarokban, hogy új átjáróeszközhöz jusson. (lásd a képet - piros négyzet)
3. Jelölje be a "Régi csomagtovábbítót használom" jelölőnégyzetet. (lásd a képet - zöld négyzet)
4. Töltse ki az átjáró EUI -t a Pi étercímének használatával. Alakítsa át a címét, mint ez a példa b5: 23: eb: fc: 55: d4 => B523EBFC55D4FFFF (lásd a képet - zöld téglalap) Az "FFFF" hozzáadódik, hogy 8 bájtos egyedi EUI legyen.
5. Válassza ki a frekvenciatervét (például: Európa - 868 MHz Európában)
6. Válassza ki az útválasztót (pl.: ttn-router-eu for Europe)
7. Mutassa be helyét a térképen. (választható)
8. Jelölje be a megfelelő négyzetet, beltéren vagy kültéren.
9. Az oldal alján kattintson a Register Gateway gombra

15. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - Interfész beállítások

Utasítás:

1. A terminálba írja be a> sudo raspi-config parancsot
2. Válassza az Interfész beállításai lehetőséget
3. Válassza ki és engedélyezze az SPI -t
4. Válassza ki és engedélyezze a Kamera lehetőséget
5. Válassza ki és engedélyezze az I2C -t

16. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - Töltse le és telepítse a LoRaWAN csomagtovábbítót az SPi engedélyezéséhez

Utasítás:

1. A terminálba írja be:> wget
2. Ez letölti a csomagtovábbítót a Dragino Serverről az RPI -re.
3. A terminálba írja be a> sudo dpkg -i lorapktfwd.deb parancsot

17. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - Átjáróazonosító, frekvenciasáv és szervercím konfigurálása

Utasítás:

1. A telepítés után lépjen az etc/ lora-gateway/ oldalra, és nyissa meg a local_conf.json fájlt
2. A göndör zárójelek közé adja hozzá ezt a szakaszt:

"gateway_ID": "B523EBFC55D4FFFF",

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

"serv_port_up": 1700,

"serv_port_down": 1700

3. Módosítsa az átjáró azonosítóját arra az átjáróazonosítóra, amelyet az átjáró beállításához használt a TTN -ben. (az "FFFF" -el)

4. Mentse el a dokumentumot.

18. lépés: #Software - A LoRa Gatway beállítása - Indítsa el a LoRa hálózatot

Utasítás:

1. A terminál típusában>
2. sudo systemctl stop lorapktfwd
3. sudo systemctl indítsa el a lorapktfwd parancsot
4. sudo systemctl engedélyezi a lorapktfwd parancsot
5. Ez újraindítja a csomagtovábbítót, és megbizonyosodik arról, hogy a továbbító Raspberry Pi -vel indul. Most a LoRa átjárója aktív.
6. A TTN -n néhány percen belül látnia kell az állapotfrissítést "csatlakoztatott" állapotba.

19. lépés: #Software - Setup Gateway - Érzékelő / kamera - Telepítés (opcionális)

Utasítás:

1. Ellenőrizze, hogy van -e python 3 a Raspberry Pi -n. A terminál típusában => python3
2. Ha nincs python 3, kövesse az alábbi telepítési utasításokat:
3. type => sudo apt update
4. type => sudo apt install python3 idle3
5. Most a python 3 -at kell használnia. Kérjük, ellenőrizze újra az első lépéssel.

A kamera / I2C / SPI aktiválása: (lehet, hogy ezt már a LoRa beállításaiban megtette)

1. A terminálban írja be a => sudo raspi-config parancsot
2. Lépjen az Interfészbeállítások oldalra.
3. Kamera engedélyezése
4. Az I2C engedélyezése
5. Az SPI engedélyezése

Telepítse a következő könyvtárakat: (írja be ezeket a parancsokat a terminálba)

1. sudo apt-get update

sudo apt-get install libatlas-base-dev

2. pip3 install numpy
3. pip3 telepítse az opencv-python programot
4. pip3 telepítse a scikit-image-t

pip3 telepítési ütemezése

5. pip3 install getmac
6. pip3 telepítse az adafruit-circuitpython-bme680-at
7. pip3 telepítse az adafruit-circuitpython-tsl2561-et
8. pip3 telepítse az RPI. GPIO fájlt

20. lépés: #Software - Setup Gateway - Sensor / Camera - Script Run (opcionális)

Utasítás:

1. Töltse le a "mumo.py" python szkriptet a github -ról: Github link
2. Helyezze a kódot az asztalra.
3. Nyisson meg egy terminált, és írja be a> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart parancsot
4. Másolja ezt a sort a fájl aljára> @lxterminal -e python3 /home/pi/Desktop/mumo.py
5. Mentse el a fájlt, és zárja be.
6. Most a szkript automatikusan elindul újraindításkor.
7. Nyissa meg a kódot.
8. Váltson az URL végpontjára. (hová küldje az adatokat a háttérkiszolgálón)

21. lépés: #Hardver - érzékelőbővítés (opcionális)

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 9. lépésből
• Sensor_body
• Sensor_cap
• Digitális fényérzékelő (kis érzékelő)
• BME680 érzékelő (hosszú érzékelő)
• 4 x M2x5 csavar
• 4x M3 csavar

Utasítás:

1. Dugja be a két I2C liget csatlakozó kábelt a sensor_cap lyukán keresztül.
2. Csatlakoztassa a BME680 érzékelőt és a digitális fényérzékelőt az I2C liget csatlakozó kábeléhez.
3. Helyezze be a BME680 érzékelőt és a digitális fényérzékelőt a sensor_body részbe, és rögzítse négy M2x5 csavarral. Hajlítania kell a kábelt, hogy az érzékelők a helyére kerüljenek, ezért legyen óvatos!
4. Csukja be az érzékelő fedelét az érzékelőtest tetején a bezárásához.
5. Rögzítette a kupakot a testhez két M3 csavarral.
6. Rögzítse az érzékelő kiegészítő szerelvényt az átjáró elején két M3 csavarral. (lásd a képet - Piros kör)
7. A ligetes kábelek valószínűleg túl hosszúak. Nyomja be őket az érzékelő házába.

22. lépés: #Hardware - Kamerabővítmény (opcionális)

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 10. lépésből
• Kamera modul (M2.5 csavarokkal)
• Camera_body
• Camera_cap
• 4x M3 csavar

Utasítás:

1. Helyezze a fényképezőgépet és az egyik lámpatestet a camera_cap házba, és rögzítse a kameramodul négy M2.5 csavarjával.
2. A kamera kábelének behelyezéséhez ki kell emelnünk a fekete műanyag tartót a csatlakozóból.
3. Csatlakoztassa a fényképezőgép kábelét úgy, hogy a kék felület a fényképezőgép felé nézzen. (lásd a képeket)
4. Csúsztassa a camera_body -t a szerelvény tetejére
5. Rögzítette a camera_cap két M3 csavarral a camera_body -hoz.
6. Szerelje fel a kamera kiegészítő szerelvényét az átjáróház aljára két M3 csavarral (lásd a képet - Piros kör)
7. Nyomja a kiálló kábelt a házba.

23. lépés: #Hardware - Bug Trap Extension (opcionális)

Alkatrészek:

• Összeszerelés a 11. lépésből
• Trap_Frame
• poloskafogó papír - ragadós papír
• 2x M3 csavar

Utasítás:

1. Helyezze a Trap_Frame részt a kameraház tetejére. A csapdában van hely az átjáró tápkábele számára, ezért ellenőrizze a képek helyes irányát.
2. Rögzítse két M3 csavarral a kameraház bal és jobb oldalán.
3. Helyezze be (60 x 75) mm -es poloskapapírját a csapda nyílásába. Két nyílás van, elöl és hátul. Attól függ, hogyan helyezed el az átjárót.
4. A táp usb kábelt a csapda rész nyitott szerkezete között lehet szőni.

24. lépés: #Hardware - Az átjáró felszerelése

Az átjáró számos lehetőséggel rendelkezik az átjáró felszerelésére.

Van két csavarhelyünk, amelyekre az átjárót fel lehet függeszteni.

Kábelkötegekkel is rendelkezünk, így könnyedén bármire csatlakoztathatja az átjárót.

25. lépés: #Hardver - Különböző irányok

Az átjáró moduláris, így az érzékelőket és a kamerát különböző irányokban lehet felszerelni. Saját összetevőket is létrehozhat, és hozzáadhatja őket a beállításokhoz.