LoRaWAN

Invio dei propri dati su LoRaWAN

Il precedente articolo https://www.radiomakers.it/news/lorawan/nodo-lorawan-con-arduino-uno-e-s... tratta come implemetare una trasmissione LoRaWAN con la libreria LMIC su Arduino.

Quando si implementa una propria applicazione occorre inviare i propri dati. In questo video è spiegato come. https://youtu.be/2ZRWDsNep78

 

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Nodo LoRaWAN con Arduino Uno e shield Dragino

Ho pubblicato su youtube  (https://youtu.be/-Tx7nhbtHfE) un video con la descrizione della configurazione di un nodo LoRaWAN, registrato su TTN.

Il programma usato deriva dall'esempio presente nella libreria MCC - LMIC (https://github.com/mcci-catena/arduino-lmic )

Un altro video relativo a LoRaWAN è questo: https://youtu.be/40wuXKoA44Y

 

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Nodo LoRaWan con Shield di Dragino.

Dragino è una ditta cinese che produce veri dispositivi per LoRa (e non solo). Fra questi uno shield Lora per Arduino.
Nulla di particolarmente complesso, giusto la componentistica per interfacciare una scheda RFM9x (monta una scheda LoRa  HopeRF Electronic- con chip SX1276 realizzato su licenza Semtech) e alcune porte per interfaccia verso il bus Arduino.
La scheda RFM9x (la x denota alcune varianti) è completa con tutta la circuiteria necessaria al chip SX1276.

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Accesso alla rete LoRaWAN

Un nodo per accedere alla rete LoRaWAN deve essere attivato, con un meccanismo che lo identifica in modo univoco qualora opportunamente registrato nella rete. Si può pensare a questo meccanismo come una autenticazione. Ci sono due metodi di accesso: OTAA e ABP (Over The Air Activaction e  Activation by Personalization) di seguito descritti. In funzione del meccanismo vengono negoziate o fornite in modo statico opportune chiavi usate per criptare il traffico di dati in rete.
Indirizzamento.

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LoRaWAN classi di funzionamento

LoRaWAN  prevede per i nodi tre classi di funzionamento (A, B e C). Partendo dal presupposto che il dato trasmesso è breve, non sempre è critica la perdita di un dato e il consumo energetico è importante, le tre classi si differenziano nei tempi e nei modi usati per trasmettere e ricevere i dati verso la rete. Il nodo deve sempre implementare la classe A. Le classi B e C sono, di fatto, una estensione della classe A.

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LoRaWAN Gateway: l'hardware

Un gateway LoRaWAN ha il compito di ricevere i dati inviati da sensori via radio e ritrasmetterli verso la rete LoRaWAN utilizzando internet. In genere si parla di packet forwarding. Il gateway non entra nel merito del pacchetto ricevuto, ma semplicemente lo inoltra alla struttura di rete alla quale il gateway è ‘agganciato’.

Architettura LoRaWAN

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Architettura LoRaWAN

LoRaWAN è una rete con struttura stella di stelle (star of stars topology) senza capacità di instradamento fra i nodi. Il gateway è il centro stella: raccoglie i dati trasmessi dai nodi e li inoltra, usando una connessione con tradizionali protocolli IP, al Network Server (NS) per una prima gestione del frame. I dati sono successivamente inviati allo Application Server (AS) che ha il compito di estrarre il dato utile (payload) e renderlo disponibile all’applicazione finale. In Figura 1 la struttura fisica e logica (stack) della rete.

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Rete LoRaWAN

LoRaWAN è una rete Low Power LAN (LPWAN) che adotta il protocollo fisico LoRa per connettere in modo wireless dispositivi IoT. Si tratta di una infrastruttura a basso consumo energetico a copertura geografica.

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