Cómo conectar a TTN con un gateway LG02

En este artículo te cuento una cómo conectar un nodo LoRa LSN50 (Dragino) a TTN mediante un gateway de dos canales ( LG02 ).

Algunos puntos sobre el gateway Dragino LG02

El gateway LG02 de Dragino posee dos canales LoRa, uno para uplink y otro para downlink. También cuenta con conexión ethernet LAN y WAN, conexión WiFi (en modo AP o cliente) y una interfaz opcional para conexión celular.

Para empezar, hay que tener en cuenta que un gateway de dos canales tiene sus limitaciones.

En primer lugar, puede procesar la conexión de una cantidad limitada de nodos. El fabricante recomienda no más de 300 nodos, pero yo sugiero redes más pequeñas, de menos de 100 nodos. Pienso que una red de 50 puede funcionar sin complicaciones.

También hay que tener en cuenta que estos números dependen de otros factores, como la periodicidad del envío de información de los nodos.

El segundo punto tiene que ver con la imposibilidad de utilizar OTAA para la activación de los nodos, debido a que solo utilizaremos un canal para el uplink. Esto nos obliga a usar ABP, que puede ser un método muy laborioso cuando crece el número de nodos.

Por suerte los dispositivos Dragino ya vienen con claves incluidas, lo que evita que tengamos que generarlas para cada uno de los nodos. Por otro lado, no nos salvaremos de ingresarlas en el servidor de red LoRaWAN.

Activando LoRaWAN

Para conectar el nodo a TTN utilizando el gateway LG02 es necesario seguir con precisión una serie de pasos.

El servicio LoRaWAN que vamos a utilizar es el de The Things Network, así que deberás tener una cuenta ahí.

La configuración de LoRaWAN en el LG02 es muy sencilla. Solo se deben ingresar los datos como muestro en la imagen.

Luego, utilizando el Gateway ID que configuraste en el gateway, creas un nuevo gateway en la consola de TTN (¡ya no sé cuántas veces dije gateway!, jaja).

Luego de hacer todo esto, ya deberías ver el gateway activo en TTN. Pasemos ahora a LoRa.

Configurando LoRa

Como ya dije, es necesario configurar los parámetros del uplink (no usaremos el downlink en este tutorial).

En mi caso he utilizado la siguiente configuración.

La frecuencia es a elección, pero sugiero utilizar un canal acorde a la banda elegida. En mi caso uso la banda AU915 y he elegido el primer canal, que es de 915200000 Hz.

En cuanto al SF y BW, recomiendo utilizar SF7 y 125KHz respectivamente. El resto de los parámetros son los que vienen por defecto y lo mejor es no tocarlos. Si se modifica el preámbulo, el coding rate o la palabra de sincronización, lo más seguro es que no nos podamos comunicar con el gateway.

Configurando el nodo LSN50

Antes que nada, vamos a encender el nodo usando el jumper que se muestra en la foto.

Para configurar el nodo es necesario conectarse él, para lo cual se necesitan un par de herramientas.

• El software: Dado que la configuración se realiza utilizando comandos AT, te sugiero utilizar Serial Port Utility, que es bastante práctico para esto. También podrías utilizar Putty, pero se hace muy tedioso ingresar cada comando con este software.
• El hardware: Vas a necesitar un conversor serie USB para poder comunicarte con el nodo. Yo he utilizado uno que viene con el chip FTDI, pero no es la única opción.

Realizamos la conexión como se muestra en la siguiente figura.

Ahora vamos a configurar el nodo LNS para que funcione en ABP con los parámetros LoRa correctos.

Para esto configuramos el nodo corriendo los siguientes comandos:

AT+FDR Reset a valores de fábrica, se preservan las llaves.

AT+NJM=0 Modo ABP.

AT+ADR=0 No usar ADR (Adaptive Data Rate).

AT+DR=5 Data Rate = 5 (es lo que va para AU915, ver figura más abajo).

AT+TDC=300000 Configurar el período de envío en 5 minutos (se puede modificar).

AT+CHS=915200000 Configurar la frecuencia en 915.2 Mhz.

AT+DADDR=26 01 1A F1 Configurar la dirección del dispositivo si fuera necesario (yo usé la que venía por defecto).

ATZ Reiniciar para que tome la configuración.

Como se ve en la figura, para SF7 y 125 KHz corresponde DR = 5. Esta información se puede consultar en este enlace (correspondiente a LoRa 1.03).

Agregando el nodo LSN50 en TTN

Para agregar el nodo en TTN, simplemente vamos la consola, abrimos nuestra aplicación y agregamos un nuevo dispositivo (device).

Una vez que hacemos esto nos va a aparecer una opción para cargar dispositivos de manera automática o manual. Seleccionamos la manual y comenzamos a ingresar los parámetros de nuestro nodo.

En la configuración avanzada de la red, vamos a admitir el reset del contador de frames. Esto supone un mínimo riesgo de seguridad, pero en caso que se desconecte y no respete la numeración de tramas, igual se seguirá procesando.

Decodificando el payload

Para decodificar el payload y obtener los datos de los sensores, es necesario ir al device, seleccionar la solapa de Payload formaters, elegir Javascript y reemplazar el código por el de este enlace.

Verificando el funcionamiento

Si todo ha ido bien, ya deberías estar recibiendo tramas desde el sensor en el network server de TTN.

Conclusión

En este artículo vimos cómo conectar a TTN un gateway LG02 y utilizarlo para recibir información de un nodo LSN50.

El procedimiento no es tan difícil, pero hay que seguir los pasos al pie de la letra para que todo funcione. Sobre todo, es MUY importante especificar la misma frecuencia y parámetros LoRa en el nodo y en el gateway.

Espero que este artículo te haya servido y te invito a comentar o preguntar más abajo.