LoRaWAN

LoRaWAN

LoRaWan (Long Range Wide Area Network) nutzt eine von Semtech entwickelte proprietäre Funktechnik, die es ermöglicht kostenfrei im lizenzfreien SDR/ISM 868 MHz Band Datenpakete via Funk zu übertragen. Mit dieser Technik werden teilweise beeindruckende Reichweiten von bis zu mehreren Kilometern erzielt.
Das Projekt beinhaltet die Versendung von Sensordaten eines BME280 an TTN. The Things Network ist ein globales, offenes, kostenloses und dezentrales Crowdsourcing-Projekt. Durch die freiwillige Bereitstellung von LoRaWAN-Gateways durch Nutzer wird ein weltweites Netzwerk für Funksignale an TTN realisiert. Dort werden die Signale (z. B. Messdaten, wie beispielsweise von Strom- oder Wasserzählern, CO2-Sensoren) weiter verarbeitet und an definierte Empfänger weitergeleitet.

Hardware

Die Stückliste für das LoRaWAN Projekt:

  • 1 x Heltec LoRa WiFi32
  • 1 x BME280
  • 1 x LoRa Gateway (optional)
  • Kleinmaterial, Schaltdraht

Verdrahtung

  • ESP GPIO 21 -> SDA BME280
  • ESP GPIO 22 -> SCL BME280
  • ESP 5V -> 5V BME280
  • ESP GND -> GND BME280

Software

Die Software wird mit der Arduino IDE in den ESP32 geladen.

Programm

C++ Code: LoRa BME280

RAW code



Überprüfung der gesendeten Sensorwerte am Serieller Monitor




Einrichtung des LoRa Gateways




Payload Monitor von TTN




Zwei LoRa-Boards können auch ohne Gateway direkt über eine Punkt zu Punkt Verbindung miteinander kommunizieren. Im nächsten Beispiel ist der Sender mit einem Partikel-Sensor SDS11 ausgestattet und sendet die Daten zu einem LoRa-Board, dass die Daten in einem WEB-Server anzeigt. Die IP-Adresse des WEB-Servers wird nach dem Start am Display angezeigt.

Programme

C++ Code: LoRa Sender

RAW code



C++ Code: LoRa Empfänger

RAW code

Download data Ordner

Der Serielle Monitor am Empfänger




Display am Empfänger




Display am Sender




Partikel-Messung WEB-Server




Ein weiters Beispiel zeigt zwei LoRa-Boards mit Punkt zu Punkt-Verbindung. Der Sender beinhaltet einen BME280 und sendet über LoRa die Temperatur, die Luftfeuchte und den Luftdruck an den LoRa-Empfänger. Der Empfänger stellt die empfangenen Werte mit einem WEB-Server dar. Die IP-Adresse des WEB-Servers wird nach dem Start am Display angezeigt.

Programme

C++ Code: LoRa BME-Sender

RAW code

C++ Code: LoRa BME-Empfänger

RAW code

Download data Ordner

Der Serielle Monitor am Empfänger




BME280 LoRa WEB-Server