
LoRaWAN é um protocolo de comunicação de rede de baixa potência (protocolo otimizado) projetado para conectar dispositivos sem fio, que usam bateria, em redes locais ou grandes redes.
O protocolo de comunicação LoRa pode ser utilizado em ambientes onde a rede WiFi não chega nos dispositivos.
O protocolo LoRaWAN™ implementa os detalhes de funcionamento, segurança, qualidade do serviço, ajustes de potência visando maximizar a duração da bateria dos módulos, e os tipos de aplicações tanto do lado do módulo quanto do servidor.
1 - Módulos LoRaWAN (end-points ou end-devices)
São os elementos básicos da rede, como:
sensores de temperatura, movimento, on-off, …
leitores de consumo de energia, de água, gás,…
2 - Gateways
São os elementos de conexão entre os módulos e os servidores de rede.
Um só gateway pode receber os dados de milhares de dispositivos e encaminha-los para o servidor de rede. Dependendo das condições de topologia do local, um único gateway pode cobrir um raio desde 2Km até 15 Km.
3 - Servidores de rede
Os servidores de rede são os responsáveis pelo gerenciamento das informações enviadas pelos gateways.
4 - Servidores de aplicações
Os servidores de aplicações são programas específicos que recebem os pacotes dos servidores de rede e de acordo com a informação executam uma ou mais ações específicas.
Será demonstrado todos os equipamento que serão utilizados para realizar a comunicação com o sistema do LoRaWAN.
Também Será mostrado nesta aula o Gateway do sistema LoRaWAN e suas opções de acesso.
Acessando o Gateway do LoRaWAN utilizando programa de acesso remoto.
Os programas de acesso remoto do Gateway estão em anexo!.
Agora será configurado o Wifi no Gateway para que consiga se comunicar com os módulos do LoRaWAN e com o servidor.
Registrar o Gateway no servidor LoRa, neste caso o servidor escolhido foi no servidor The Things Network (TTN)
Nesta aula será conectado o Gateway ao servidor LoRa
Aqui vamos configurar o módulo Lora através do IOT-USB, para acessar as configurações do módulo e ler/alterar o valor dos parâmetros para conseguir registrar o módulo no servidor LoRa (TTN).
Nesta estapa será realizada a primeira comunicação do sistema LoRaWAN junto ao servidor.
Aqui será verificado como o Servidor LoRa recebe as informações e como traduzir as informações codificadas.
Explicação Geral do Modulo Lora conectado ao Arduino com o Gateway que irá se comunicar com o Servidor LoRa e Servidor de Aplicação.
Será percorrido o Mapa de comunicação LoRaWAN e explicado o datasheet do módulo LoRa
Aqui é filmado a ligação física do móludo LoRaWAN com o Arduino, explicando cada ligação para realizar a comunicação em estrela.
Módulo LoraWan enviando dados para o Servidor LoRa
Nesta aula será mostrado como o Arduino recebe as informações do servidor LoRa utilizando a porta RX
Nesta aula será programado o Arduino para receber as informações do servidor LoRa pelo método Downlink. Ainda será configurado a porta do servidor LoRa para realizar esta comunicação.
Concluido as ultimas 3 aulas, agora é possível realizar o Uplink (envio da informação para servidor LoRa) e Downlink (Receber as informações pelo Arduino do Servidor LoRa)
Concluido as ultimas 3 aulas, agora é possível realizar o Uplink (envio da informação para servidor LoRa) e Downlink (Receber as informações pelo Arduino do Servidor LoRa)
Será explicado o passo a passo de como realizar a ligação do conjunto LoRaWAN com Arduino e Led, além de explicar a direção que ocorre a comunicação.
Aqui será realizado a configuração em 2 servidor: O servidor LoRa (TTN) e o Servidor de Aplicação (TagoIO). Esta configuração fará com que o servidor LoRa se conecte ao servidor de Aplicação
Nesta aula, será informado como funciona o balde do servidor para realizar o armazenamento das informações
Recebendo informacoes do servidor TTN
Nesta aula, será mostrado como pegar uma informação que chega no servidor e mostra-la de uma forma prática e fácil para o usuário realizar sua leitura sem dificuldade, seja no formato de display ou gráfico.
Nesta aula, o aluno irá aprender a registrar cada usuário para sua aplicação específica. Imagine que você tenha 10 Arduino e tenha 10 usuários para cada Arduino. O aluno irá aprender a como realizar este cadastro.
O Arduino será conectado a 2 rádios LoRa que irá enviar os dados de temperatura e umidade para o servidor LoRa
Aqui será mostrado a plataforma que será utilizada para o teste em campo. Será explicado também como será o teste em ambiente fechado e em ambiente aberto.
Aqui será testado a comunicação do LoRaWAN
Aqui será testado o alcance em ambiete aberto. No caso, irei percorrer uma distância de aproximadamente 500 metros de carro na rua, para verificar a comunicação do módulo LoRa com o Gateway.
Aqui será testado o alcance em ambiete fechado do modulo LoRaWAN. No caso, estarei verificando quantos andares o sinal do módulo LoRaWAN consegue continuar se comunicando com o Gateway.
Materiais utilizado para montar a Rede LoRaWAN
Site do Fornecedor: https://www.radioenge.com.br/solucoes/iot/#produtos
LoRaWAN é uma solução que vem ganhando força na solução de controlar dispositivos em locais onde a rede WiFi não chega. A comunicação com LoRaWAN é por radio e não nescessita de sinal de internet. Desta forma, é possível controlar um dispositivo onde não chega sinal de WiFi, pela internet, utilizando para isto o LoRaWAN como ponte.
Este curso contém informações preciosas, não encotradas em nenhuma literatura. Eu acabei encontrando o caminho sozinho para realizar a comunicação do LoRaWAN com o Arduino e os servidores, pois fazia parte do desenvolvimento da minha tese de Doutorado.
A ideia de usar o LoRaWAN, é para controlar válvulas solenoides instaladas em todos os apartamentos de um prédio através de um servidor na Internet, onde o sinal de wifi do condomínio é somente no térreo. Desta forma, consigo identificar o consumo de água de todos os apartamento entre outras coisas, utilizando 1 módulo LoRaWAN em cada apartamento e apenas 1 Gateway no térreo, onde tem sinal de Wifi. Enfim, a solução da utilização do LoRaWAN vai além do uso para locais onde não existe internet, pois ele pode ser uma opção melhor de comunicação, já que tem um longo alcance (chegando a ser na ordem de kilometros) e ainda com baixo consumo de energia, podendo ser alimento por bateria.