Usando Link.ONE tudo

Mar 19, 2024

RAKwireless nos enviou uma amostra de análise do kit de desenvolvimento LPWAN IoT completo WisTrio Link.ONE com suporte para conectividade LTE-M, NB-IoT e LoRaWAN e programável com o Arduino IDE. Testamos o kit com seu gabinete WisBlock Unify à prova de intempéries usando conectividade LoRaWAN e pacotes e estruturas de software de código aberto, como ChipStark, Node-Red, InfluxDB e Grafana.

O kit Link.ONE que recebemos vem com um gabinete WisBlock Unify (100 x 75 x 38 mm) e uma bateria de lítio recarregável de 3.200 mAh/3,7 V que é suficiente quando o sistema está principalmente no modo de suspensão e usado para receber dados, sem enviar informações com muita frequência.

Os seguintes itens estavam bem embalados dentro da caixa:

O gabinete é resistente e a tampa possui uma borracha à prova d'água para garantir a classificação de proteção contra entrada IP65 - e resistência às intempéries - quando o gabinete está fechado.

Se removermos a bateria, poderemos dar uma olhada mais de perto na placa de desenvolvimento WisTrio Link.ONE.

Existem três módulos principais no kit:

Tudo é montado conforme mostrado na ilustração abaixo.

O kit também inclui um cartão SIM Monogoto com 500 MB de dados celulares que pode ser usado por até 10 anos.

O cartão SIM pode ser usado globalmente, mas estamos sediados na Tailândia, e o cartão SIM funciona com redes celulares 2G, 3G e 4G usando operadoras AIS ou TrueMove, mas não LTE Cat M1 (LTE-M), e não há informações sobre NB-IoT. Mais sobre isso mais tarde.

Além disso, vários módulos de sensores podem ser adicionados ao devkit Link.ONE no momento do pedido, mas nenhum foi incluído em nosso kit.

Link.ONE oferece suporte a três tipos de redes de área ampla de baixo consumo de energia (LPWAN): LTE-M, NB-IoT e LoRaWAN.

Nota 1 – O revisor não testou a conexão NB-IoT devido à taxa anual de Network Server on Cloud das operadoras na Tailândia. Nota 2. O revisor não testou a conexão LTE-M porque ela não é suportada pelo cartão SIM Monogoto na Tailândia.

O revisor configurou uma plataforma LoRaWAN IoT privada trazendo a conveniência de gerenciar completamente o sistema LoRaWAN. A plataforma vem com vários softwares de código aberto, como segue.

O hardware necessário inclui o kit de desenvolvimento Link.ONE, um cabo USB Tipo C, um gateway LoRaWAN e um computador.

Também precisaremos instalar o Arduino IDE e configurá-lo para o devkit Link.ONE da seguinte maneira:

Escreveremos um programa “Hello World” para enviar uma mensagem ao Link.ONE via LoRaWAN. Definimos a banda de frequência operacional como AS923 para a Tailândia e configuramos a conexão como OTAA usando os seguintes valores:

Nota: Existem 2 tipos de processos de Ativação: ABP (Ativação por Personalização) e OTAA (Ativação Over The Air).

Agora podemos compilar o código no Arduino IDE e carregá-lo/flash para a placa Link.ONE. Observe que podemos piscar/programar a placa imediatamente sem pressionar nenhum botão e a placa funcionará automaticamente conforme programado. Esta é uma vantagem do Link.ONE para desenvolvedores.

Quando o programa é executado, dois tipos de mensagens são processados:

Os dados da carga útil são “TmluZVBob24 =” como pode ser visto na imagem abaixo. Ele é decodificado para “NinePhon” (o nome do revisor) ao usar o padrão de decodificação Base64.

Como o RAKwireless não incluía um módulo sensor no kit, escrevemos um segundo programa de demonstração para ler a tensão da bateria, o nível da bateria em porcentagem e um “valor da bateria” das baterias de íon de lítio.

Link.ONE transmite dados da bateria sem fio para o gateway LoRaWAN, que então encaminha a carga para o servidor de rede LoRaWAN “ChirpStack”.

O Node-RED então se conecta ao ChirpStack por meio do protocolo MQTT e descriptografa os dados da carga útil usando o algoritmo Base64.

O Node-RED também armazena automaticamente dados do sensor e do sistema LoRaWAN no banco de dados de série temporal InfluxDB.

O painel Grafana lê dados do banco de dados de série temporal InfluxDB e exibe os resultados com a tensão da bateria, o nível da bateria em porcentagem e o consumo de energia em mW enquanto os dados estão sendo transmitidos.