MuMo - LoRa Gateway: 25 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

### به روز رسانی 10-03-2021 // آخرین اطلاعات / به روز رسانی در صفحه github در دسترس خواهد بود:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

MuMo چیست؟

MuMo همکاری بین توسعه محصول (بخشی از دانشگاه آنتورپ) تحت عنوان کارخانه طراحی آنتورپ و موزه مد آنتورپ است.

هدف پروژه ایجاد یک سیستم مانیتورینگ منبع باز IOT بر اساس شبکه LoRa است.

• تنظیم آن باید آسان باشد.
• باید مونتاژ آن آسان باشد.
• باید از نظر حوزه کاربرد مقیاس پذیر باشد.

پروژه MuMo شامل چه مواردی است:

گره MuMo

MuMo Node یک دستگاه کم مصرف با باتری AA است که می تواند پارامترهای محیطی را از طریق شبکه LoRa اندازه گیری و منتقل کند. پارامترها عبارتند از دما ، رطوبت ، فشار محیط و روشنایی.

*** گره MuMo را می توان با قابلیت های دیگر گسترش داد تا در برنامه های دیگر استفاده شود. ***

MuMo Gatway

MuMo Gateway یک دروازه LoRa فعال است که می تواند سیگنال های LoRa را از طریق دستگاه Node از طریق اینترنت دریافت و ارسال کند. در این پروژه دروازه نیز مجهز به سنسورهای مشابه دستگاه MuMo Node ، سنسور گرد و غبار هوا و یک تله حشره است که می تواند از راه دور با دوربین کنترل شود.

*** دروازه نیازی به مجهز بودن به سنسور یا دوربین ندارد. همچنین می تواند فقط برای ارائه یک شبکه LoRa (دروازه غیر اندازه گیری) مفید باشد. ***

داشبورد MuMo

MuMo Dashboard برای ایجاد یک مرور وب وب از شبکه ای که در حال ایجاد است ، ارائه شده است. این کاربر پسند با ویژگی های مختلف ساخته شده است. داشبورد را می توان به طور کامل بر اساس خواسته ها و برنامه های کاربر سفارشی کرد.

صفحه Github:

github.com/MoMu-Antwerp/MuMo

صفحات آموزشی قابل پیوند:

MuMo_Node:

MuMo_Gateway:

ابزارهای مورد نیاز:

• چاپگر سه بعدی با فیلامنت
• لحیم کاری / لحیم کاری
• انبردست برش کوچک
• تفنگ چسب داغ (یا سایر ابزارهای ثابت کننده)
• پیچ گوشتی کوچک

مرحله 1: #سخت افزار - سفارش قطعات

قطعات قابل سفارش:

برای مرور کلی اخیر به صفحه github مراجعه کنید:

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

مرحله 2: #سخت افزار - قطعات چاپ شده سه بعدی

قطعات چاپ سه بعدی:

1. دروازه

   • GATEWAY_ مسکن اصلی
   • GATEWAY_ پشت جلد

2. Sensor_extension

   • سنسور_مسکن
   • Sensor_Backcover

3. پسوند_دوربین

   • دوربین_مسکن
   • Camera_Backcover
4. Trap_extension

صفحه github برای آخرین فایلهای STL:

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

رشته چاپ:

PETG (ترجیح داده شده و با دوام تر)

PLA

تنظیمات کلی چاپ:

• نیازی به پشتیبانی نیست
• پر کردن لازم نیست
• ارتفاع 0.2 لایه
• 3 محیط بیرونی (برای استحکام و دوام)

مرحله 3: #نرم افزار - کارت SD رزبری پای را آماده کنید

قطعات:

• تمشک پای
• کارت Micro SD.

دستورالعمل ها:

1. اطمینان حاصل کنید که کارت SD فلش شده است و تصویر سیستم تمشک مناسب (Raspberry Pi OS (32-bit) with desktop) روی کارت micro SD نصب شده است. پیوند زیر را دنبال کنید تا دستورالعمل های مناسب برای فلش و آماده سازی کارت میکرو SD خود را بیابید.
2. کارت میکرو SD خود را در رزبری پای وارد کنید.

ارتباط دادن:

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

مرحله 4: #سخت افزار - سنسور گرد و غبار هوا را آماده کنید (اختیاری)

قطعات:

• سنسور گرد و غبار هوا مشاهده شده
• مقاومت 2 برابر (3.3 کیلو وات)
• تخته کلاه گراو
• 2 عدد آستین کوچک

دستورالعمل ها:

1. سیم قرمز را تا کانکتور برش دهید.
2. سیم زرد را در فاصله 3 سانتی متری کانکتور برش دهید.
3. سیم سیاه را در فاصله 2 سانتی متری کانکتور برش دهید.
4. انتهای هر سیم را بچسبانید.
5. یک آستین کوچک کوچک روی کابل زرد قرار دهید.
6. یک آستین کوچک کوچک روی کابل زرد و مشکی قرار دهید.
7. دو مقاومت را به صورت سری با کابل زرد اتصال دهنده در بین آنها لحیم کنید.
8. کابل زرد دیگر را در کنار سنسور به یکی از مقاومت ها بچسبانید.
9. آستین کوچک را روی اتصال لحیم سیم زرد با یک انتهای مقاومت هنوز در معرض قرار دهید و آستین کوچک را با حرارت کوچک کنید.
10. سیمهای سیاه را به هم بچسبانید و مقاومت هنوز در معرض بین آنها قرار گیرد.
11. آستین بزرگ را روی اتصال لحیم کاری بکشید و آستین کوچک را بچرخانید و آستین بزرگ را با حرارت کوچک کنید.
12. کابل قرمز را به پایه های 5 ولت (پین 2 و 4) روی تخته کلاه Grove لحیم کنید (به تصویر نمای بالا مراجعه کنید).

مرحله 5: #سخت افزار - نصب فاصله دهنده ها (اختیاری)

قطعات:

• تخته کلاه گراو
• مشاهده سنسور گرد و غبار هوا
• 4 عدد اسپیسر زن و مرد
• 4 عدد اسپیسر زن و زن
• 4 عدد مهره

دستورالعمل ها:

1. اسپیسرهای زن و مرد را از طریق سوراخ های نصب تخته کلاه نخل سوار کنید
2. مهره ها را روی فاصله زن و مرد پیچ کنید و آن را محکم کنید. (برای ایجاد فضای اضافی برای خم شدن کابل ها)
3. فاصله زن و زن را روی مهره ها پیچ کنید و همه چیز را محکم کنید.
4. کابل قرمز 5 ولت سنسور هوا را در قسمت داخلی فاصله دهنده قرار دهید (تصویر آخر را ببینید).

مرحله 6: #سخت افزار - اتصال کابل دوربین / سنسور گرد و غبار / I2C (اختیاری)

قطعات:

• مجموعه مونتاژ از مرحله 6

• Raspberry PiModel 3 B+
• کابل دوربین
• 2 کابل اتصال نخل
• 1 عدد پیچ بلند M2.5

دستورالعمل ها:

کابل دوربین:

1. قفل اتصال دهنده کابل را روی Raspberry Pi بلند کنید (تصویر اول - مستطیل قرمز را ببینید). مراقب باشید ، شکننده!
2. کابل دوربین را در کانکتور رزبری پای با قسمت آبی رو به دوشاخه های USB قرار دهید.
3. وقتی کابل در جای مناسب قرار گیرد. قفل را به جای خود فشار دهید تا اتصال کابل محکم شود.
4. کابل دوربین را از طریق سوراخ ارائه شده به تخته نخل وارد کنید. (تصویر نمای تخته نخلستان را ببینید - مستطیل قرمز)
5. صفحه را با اتصالات پین در کنار آن تراز کنید.
6. آن را تا انتها فشار دهید تا یک پشته ایجاد شود.
7. برای ایمن سازی پشته ، پیچ را در سوراخ کنار اتصال صوتی تمشک pi نصب کنید. (تصویر بالا را ببینید)
8. پشته اول کامل شد!

سنسور گرد و غبار هوا:

اتصال سنسور گرد و غبار هوا را به پین D16 تخته کلاه Grove وصل کنید. (تصویر نمای تخته نخلستان را ببینید - مستطیل بنفش)

اتصالات I2C:

دو کابل اتصال نخل را به کانکتورهای I2C برد کلاه Grove وصل کنید. ترجیحاً از اتصالات نزدیک کابل دوربین استفاده کنید. این امر استفاده از پورت HDMI را پس از آن آسان تر می کند. (تصویر نمای تخته نخلستان را ببینید - مستطیل آبی)

مرحله 7: #سخت افزار - ساخت پشته در مسکن

قطعات:

• مجموعه مونتاژ از مرحله 6
• چاپ سه بعدی Gateway_body
• 3 x بلند M2.5
• 1 x M3

دستورالعمل ها:

1. بررسی کنید که آیا کارت میکرو SD در رزبری پای وارد شده است یا خیر.
2. سنسور گرد و غبار هوا را در محفظه پرینت سه بعدی وارد کرده و با پیچ M3 محکم کنید.
3. قبل از اینکه پشته را وارد کنیم. کابل دوربین و دو کابل اتصال I2C را از طریق شکاف پایین در محفظه هدایت کنید.
4. پشته Pi را در محفظه قرار دهید.
5. کابل ها را به سمت پایین فشار دهید تا مانع از کار نشوند.
6. اطمینان حاصل کنید که هیچ سیم در مقابل Micro USB و اتصال HDMI وجود ندارد.
7. پشته را با سه پیچ M2.5 از طریق سوراخ های بزرگ جلو محکم کنید.

مرحله 8: #سخت افزار - Dragino LoRa Shield

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 7
• سپر Dragino LoRa
• 4 عدد پیچ کوتاه M2.5

دستورالعمل ها:

1. آنتن را روی سپر Dragino LoRa از قبل نصب کنید. (هنوز کاملاً سفت نشوید!)
2. سپر Dragino LoRa را در بالای تخته کلاه نخل قرار دهید. پین ها را تراز کنید و آن را تا انتها فشار دهید.
3. تخته را با چهار پیچ M2.5 محکم کنید.

مرحله نهم: #سخت افزار - پشت جلد

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 8
• Gateway_backcover
• 2 عدد پیچ M3

دستورالعمل ها:

1. قسمت های پشتی را به داخل محفظه بکشید و آن را به سمت پایین فشار دهید.
2. پشتی را با دو پیچ M3 ثابت کرد.

مرحله 10: #سخت افزار - راه اندازی LoRa Gatway

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 9
• لوازم جانبی: صفحه نمایش (HDMI) / صفحه کلید / ماوس
• منبع تغذیه میکرو usb

دستورالعمل ها:

1. رزبری را با کابل HDMI به صفحه وصل کنید.
2. ماوس ، صفحه کلید را به کانکتور USB وصل کنید.
3. آخرین کابل usb را به رزبری پای وصل کنید. باید از همین الان شروع بوت کنه

مرحله 11: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - راه اندازی اولیه Raspberry Pi

دستورالعمل ها:

1. صفحه تنظیمات را مشاهده خواهید کرد. دستورالعمل های صفحه تنظیم را دنبال کنید.
2. تنظیمات شهرستان / شبکه / صفحه کلید خود را انتخاب کنید
3. در پایان ، به روزرسانی ها را جستجو کرده و آنها را نصب می کند. لطفا صبور باشید، این می تواند چند دقیقه طول بکشد.

مرحله 12: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - آدرس Ether را برای TTN دریافت کنید

دستورالعمل ها:

1. یک ترمینال در Raspberry Pi باز کنید.
2. > ifconfig wlan0 را تایپ کنید:
3. می توانید آدرس اتر Pi را مشاهده کنید. (مثال: b5: 23: eb: fc: 55: d4)
4. این را بنویسید زیرا هنگام تنظیم دروازه در TTN به آن نیاز خواهید داشت.

*** یادداشت جانبی ***

برای اطلاعات بیشتر در مورد راه اندازی Dragino PG1301 ، دفترچه راهنمای کاربر را بررسی کنید (صفحه 7):

پیوند Git naar de pdf

مرحله 13: #TTN - ثبت نام / ورود به سیستم

شبکه چیزها مجموعه ای از ابزارهای باز و یک شبکه جهانی باز را برای ایجاد برنامه بعدی اینترنت اشیا با کمترین هزینه ، با حداکثر امنیت و آماده مقیاس بندی ارائه می دهد.

* اگر قبلاً حساب کاربری دارید می توانید این مرحله را رد کنید

دستورالعمل ها:

1. در The Things Network ثبت نام کرده و حساب ایجاد کنید
2. دستورالعمل های موجود در وب سایت TTN را دنبال کنید.
3. پس از ثبت نام وارد حساب کاربری خود شوید
4. به کنسول خود بروید. آن را در منوی کشویی نمایه خود پیدا خواهید کرد (تصویر را ببینید)

مرحله 14: #TTN - ایجاد یک Gatway در TTN

دستورالعمل ها:

1. در کنسول TTN ، روی Gateway کلیک کنید.
2. روی ثبت نام دروازه در گوشه بالا سمت راست به دستگاه دروازه جدید کلیک کنید. (تصویر را ببینید - مربع قرمز)
3. کادر "من از حمل کننده بسته قدیمی استفاده می کنم" را علامت بزنید. (تصویر را ببینید - مربع سبز)
4. EUI دروازه را با استفاده از آدرس اتر Pi تأیید کنید. آدرس خود را مانند این مثال تبدیل کنید b5: 23: eb: fc: 55: d4 => B523EBFC55D4FFFF (تصویر را ببینید - مستطیل سبز) "FFFF" اضافه می شود تا یک EUI منحصر به فرد 8 بایت شود.
5. برنامه فرکانس خود را انتخاب کنید (مانند: اروپا - 868 مگاهرتز برای اروپا)
6. روتر خود را انتخاب کنید (به عنوان مثال: ttn-router-eu for Europe)
7. مکان خود را روی نقشه مشخص کنید. (اختیاری)
8. کادر سمت راست ، داخل یا خارج را علامت بزنید.
9. در انتهای صفحه روی دکمه Register Gateway کلیک کنید

مرحله 15: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - گزینه های رابط

دستورالعمل ها:

1. در ترمینال عبارت> sudo raspi-config را تایپ کنید
2. گزینه های رابط را انتخاب کنید
3. SPI را انتخاب و فعال کنید
4. دوربین را انتخاب و فعال کنید
5. I2C را انتخاب و فعال کنید

مرحله 16: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - بارگیری و نصب LoRaWAN Packet Forwarder Enable SPi

دستورالعمل ها:

1. در ترمینال> wget https://www.dragino.com/downloads/downloads/LoRa_Gateway/PG1301/software/lorapktfwd.deb تایپ کنید
2. این بسته حمل کننده بسته را از سرور Dragino به RPI بارگیری می کند.
3. در ترمینال عبارت> sudo dpkg -i lorapktfwd.deb را تایپ کنید

مرحله 17: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - پیکربندی شناسه دروازه ، باند فرکانس و آدرس سرور

دستورالعمل ها:

1. پس از نصب ، به etc/ lora-gateway/ رفته و local_conf.json را باز کنید
2. در بین براکت های مجعد این بخش را در زیر اضافه کنید:

"gateway_ID": "B523EBFC55D4FFFF" ،

"server_address": "router.eu.thethings.network"،

"serv_port_up": 1700 ،

"serv_port_down": 1700

3. gateway_ID را به gateway_ID که برای راه اندازی gateway در TTN استفاده می کردید تغییر دهید. (با "FFFF")

4. سند را ذخیره کنید.

مرحله 18: #نرم افزار - راه اندازی LoRa Gatway - راه اندازی شبکه LoRa

دستورالعمل ها:

1. در نوع ترمینال>
2. sudo systemctl stop lorapktfwd
3. sudo systemctl شروع lorapktfwd
4. sudo systemctl lorapktfwd را فعال کنید
5. با این کار فورواردر بسته مجددا راه اندازی می شود و مطمئن می شوید که فورواردر با رزبری پای شروع می شود. اکنون دروازه LoRa شما فعال است.
6. شما باید در چند دقیقه در TTN وضعیت به روز "وضعیت متصل" را مشاهده کنید.

مرحله 19: #نرم افزار - راه اندازی دروازه - سنسور / دوربین - نصب (اختیاری)

دستورالعمل ها:

1. بررسی کنید آیا پیتون 3 در رزبری پای خود دارید یا خیر. در ترمینال نوع => python3
2. اگر پایتون 3 ندارید ، این دستورالعمل نصب را دنبال کنید:
3. نوع => به روز رسانی sudo apt
4. type => sudo apt install python3 idle3
5. اکنون باید پایتون 3 داشته باشید. لطفاً با اولین مرحله دوباره بررسی کنید.

فعال کردن دوربین / I2C / SPI: (ممکن است این کار را قبلاً در راه اندازی LoRa انجام داده باشید)

1. در ترمینال نوع => sudo raspi-config
2. به گزینه Interfacing Options بروید.
3. دوربین را فعال کنید
4. I2C را فعال کنید
5. SPI را فعال کنید

کتابخانه های زیر را نصب کنید: (این دستورات را در ترمینال تایپ کنید)

1. sudo apt-get update

sudo apt-get libatlas-base-dev را نصب کنید

2. pip3 را نصب کنید numpy
3. pip3 opencv-python را نصب کنید
4. pip3 نصب scikit-image

برنامه نصب pip3

5. pip3 getmac را نصب کنید
6. pip3 adafruit-circuitpython-bme680 را نصب کنید
7. pip3 adafruit-circuitpython-tsl2561 را نصب کنید
8. pip3 RPI. GPIO را نصب کنید

مرحله 20: #نرم افزار - راه اندازی دروازه - سنسور / دوربین - اجرای اسکریپت (اختیاری)

دستورالعمل ها:

1. اسکریپت پایتون "mumo.py" را از لینک github: Github بارگیری کنید
2. کد را روی دسکتاپ خود قرار دهید.
3. یک ترمینال باز کنید و تایپ کنید> sudo nano/etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart
4. این خط را در پایین فایل>lxterminal -e python3 /home/pi/Desktop/mumo.py کپی کنید
5. فایل را ذخیره کنید و آن را ببندید.
6. اکنون اسکریپت به طور خودکار در راه اندازی مجدد شروع می شود.
7. کد را باز کنید.
8. به نقطه پایانی URL خود تغییر دهید. (کجا می توان داده ها را در سرور پشتیبان خود ارسال کرد)

مرحله 21: #سخت افزار - افزونه سنسور (اختیاری)

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 9
• بدن_حسگر
• Sensor_cap
• سنسور نور دیجیتال (سنسور کوچک)
• سنسور BME680 (سنسور بلند)
• 4 پیچ M2x5
• 4 عدد پیچ M3

دستورالعمل ها:

1. دو کابل اتصال I2C نخل را از طریق سوراخ درپوش سنسور وارد کنید.
2. سنسور BME680 و سنسور نور دیجیتال را به کابل اتصال نخل I2C وصل کنید.
3. سنسور BME680 و سنسور نور دیجیتال را در قسمت sensor_body قرار داده و آن را با چهار پیچ M2x5 محکم کنید. شما باید کابل را خم کنید تا سنسورها در جای خود قرار گیرند ، بنابراین مراقب باشید!
4. sensor_cap را روی قسمت بالای بدنه سنسور بکشید تا آن را ببندید.
5. با دو پیچ M3 درپوش را روی بدنه ثابت کنید.
6. مجموعه اضافی سنسور را با دو پیچ M3 به جلوی دروازه وصل کنید. (تصویر را ببینید - دایره قرمز)
7. کابل های نخلستان احتمالاً بسیار طولانی هستند. آنها را داخل محفظه سنسور فشار دهید.

مرحله 22: #سخت افزار - برنامه افزودنی دوربین (اختیاری)

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 10
• ماژول دوربین (دارای پیچ M2.5)
• بدنه دوربین
• روکش دوربین
• 4 عدد پیچ M3

دستورالعمل ها:

1. دوربین و یک ضمیمه نور را در محفظه camera_cap قرار دهید و آن را با چهار پیچ M2.5 از ماژول دوربین محکم کنید.
2. برای قرار دادن کابل دوربین باید نگهدارنده پلاستیکی مشکی را از اتصال بلند کنیم.
3. کابل دوربین را با سطح آبی رو به دوربین وارد کنید. (تصاویر را ببینید)
4. بدن دوربین را در بالای مجموعه بکشید
5. قاب دوربین را با دو پیچ M3 به بدنه دوربین ثابت کرد.
6. دوربین را با دو پیچ M3 در پایین محفظه دروازه نصب کنید (تصویر را ببینید - دایره قرمز)
7. کابل بیرون زده را به داخل محفظه فشار دهید.

مرحله 23: #سخت افزار - برنامه افزودن دام اشکال (اختیاری)

قطعات:

• مونتاژ از مرحله 11
• Trap_Frame
• کاغذ دام اشکال - کاغذ چسبنده
• 2 عدد پیچ M3

دستورالعمل ها:

1. قسمت Trap_Frame را در بالای محفظه دوربین قرار دهید. این تله فضایی برای کابل usb قدرت دروازه دارد ، بنابراین جهت جهت صحیح تصاویر را بررسی کنید.
2. با دو پیچ M3 در سمت چپ و راست محفظه دوربین ثابت کنید.
3. کاغذ اشکال (60 75 75) میلی متر خود را در شکاف تله قرار دهید. دو شکاف در جهت جلو و عقب وجود دارد. بستگی دارد که چگونه دروازه را قرار دهید.
4. کابل usb قدرت را می توان بین ساختار باز قسمت تله بافت.

مرحله 24: #سخت افزار - نصب دروازه

گیت وی دارای گزینه های زیادی برای نصب دروازه است.

ما دو شیار پیچ داریم که می توان دروازه را روی آنها آویزان کرد.

ما همچنین نخل های اتصال کابل داریم ، بنابراین می توانید دروازه را به راحتی به هر چیزی وصل کنید.

مرحله 25: #سخت افزار - جهت گیری های متفاوت

دروازه ماژولار است تا سنسورها و دوربین در جهت های مختلف نصب شوند. همچنین می توانید اجزای خود را ایجاد کرده و به تنظیمات اضافه کنید.