【技术篇】从零开始配置LoRaWAN网关RG-02, 实现LoRaWAN数据转发MQTT

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【技术篇】从零开始配置LoRaWAN网关RG-02, 实现LoRaWAN数据转发MQTT

安信可科技

2022-11-09

⊙1.配置网络连接

⊙2.LoRa频段配置

⊙3.ABP解码功能

⊙4.ABP模式下AT指令流程

⊙5.MQTT Client

⊙6.TCP Client

⊙7.SSH连接

⊙8.网关固件升级

本文章将说明如何配置安信可RG-02网关的通信网络，使用网关集成ABP解析，MQTT Client, TCP Client等内容。

配置网络连接

RG-02网关支持三种网络接入方式, 用户可根据部署环境的网络条件选择适合的接入方式, 使网关能够与外界网络通信。

1.1 AP连接

RG-02网关上电后，将默认启用AP热点. 默认名称为: AiThinker-LoRaWAN-xxxxxx(GWID后6位), 密码为12345678。通过手机或PC连接该AP并通过浏览器访问IP: http://10.130.1.1/。默认登录账户为root，登录密码123456。在主页中将显示各个通信部分的状态。

1.2 以太网接入

除了AP配置方式， RG-02网关可通过有线网络直接接入以太网。用户可通过路由器获取到设备的IP地址。并通过浏览器访问IP:8000端口进入控制页面。(例：http://192.168.31.158:8000/)

1.3 WiFi连接配置

RG-02网关支持配置WiFi无线网络连接，点击控制页面顶部菜单栏中的Network选项卡->Network选项。

1.4 蜂窝网络接入

RG-02集成了3G/4G蜂窝调制解调器, 实际部署时可以将其用作主互联网连接或备用连接选项。按下图演示方向安装Micro SIM卡，网关上电后将自动进行SIM卡检测。在web控制页面顶部菜单栏中的Systen选项卡->Cellular选项，在该页面中能够对蜂窝网络APN接入点等参数进行配置。

1.5 动态/静态IP配置

点击控制页面顶部菜单栏中的Network选项卡->Network选项，在该页面中能够对有线LAN，无线WiFi的IP Address以及掩码，DNS服务器等信息进行配置。

1.6指示灯

RG-02共有4个LED指示灯：

电源LED ：如果设备正确供电，此红色LED将持续亮起。
LoRa LED ：当LoRaWAN模块启动或传输数据包时，该RGB LED将闪烁绿色。
SYS LED ：此LED将在不同的状态下显示不同的颜色：

设备已连接互联网，但未连接LoRaWAN。
设备处于启动阶段，在此阶段，它将闪烁几秒钟的蓝色，然后红色LED和蓝色LED一起闪烁。
蓝色的LED：设备与LoRaWAN服务器连接处于活动状态。
闪烁的蓝色LED：
红色的LED：设备没有互联网连接。

ETH LED ：此LED显示ETH接口连接状态。

LoRa频段配置

RG-02常规版本(推荐使用频段为CN470)和高频版本(推荐使用频段为EU868)。此外网关支持配置相近的频段，但通信距离将受到影响。例如：RG-02高频版本支持配置为标准频段或者是自定义频段，其中标准频段配置支持EU868、IN865、AU915、US915、KR920、AS923。推荐的标准频段为EU868，其他频段会存在较高衰减, 可靠通信距离减少。

ABP解码功能

安信可RG-02网关支持ABP解码功能，无需额外连接LoRaWAN服务器即可与LoRaWAN ABP端节点通信。并通过MQTT/HTTP/TCP转发至其他服务器。

3.1 创建设备

点击控制页面顶部菜单栏中的LoRa选项卡->ABP Decryption选项，自定义添加Dev Addr, APP Session Key, Network Session Key。以及数据解码模式。

完成节点添加后，勾选左上角的Enable ABP Decryption选项，点击Save保存配置。

ABP模式下AT指令流程

AT+CJOINMODE=1AT+CRXP=1,1,869525000AT+CDEVEUI=70B3D57ED005225AAT+CDEVADDR=260BDC94AT+CAPPSKEY=690D514FA8C1D7A2A22FE878A0293E55AT+CNWKSKEY=0C7232C5A2BE3BC4B10C22BBD395B87BAT+CULDLMODE=2AT+CCLASS=2AT+CFREQBANDMASK=0001AT+DTRX=0,1,10,44221111223344556677

MQTT Client

配置MQTT Client实现网关定时发布节点数据，外部可以通过订阅指定的Topic获取节点上行数据。

5.1 创建MQTT Channel

创建MQTT Channel匹配对应的节点addr，该Channel RemoteID将用于后续订阅MQTT Topic使用

5.2 启用MQTT Client

配置MQTT Client的连接的服务器信息以及网关发布/订阅Topic的匹配规则，完成后点击下方保存&启用。

5.3 Uplink Topic

通过MQTT工具测试，订阅Topic。当节点上发数据时，MQTT Client获取节点数据。

原始数据解析案例

# 原始数据
ffffffc80000008444221111223344556677

# 数据解析
ffffffc8是rssi
0xffffffc8-0x10000000=-56
00000084是SNR信噪比
0x00000084 / 10% =8.4
44221111223344556677是payload部分

修改Data Format选项可以变更收到的数据格式，如JSON等。

5.4 Downlink Topic

通过publish消息实现数据下行，topic默认为{clientID}/#，消息格式参考如下。

#dev_adrr,imme/time,txt/hex,payload
#dev_adrr,imme/time,txt/hex,payload,txpw,txbw,SF,frequency,rxwindow
018193F4,imme,hex,0101,20,1,SF12,869525000,2

--------------------------------------------
dev_addr          : Input the device addr

imme/time:imme    : imme: send downstream immediately,For Class C
                  : time:send downstream after receive device's uplink, For Class A

txt/hex:txt       : hex: send hex payload
                  : txt: send string payload

payload           : payload length should match the protocol
txpw              : Transmit Poewr: range 14-27
txbw              : bandwidth 
                    1: 500kHz
                    2: 250kHz
                    3: 125kHz
                    4：62.5kHz
SF                : SF7/SF8/SF9/SF10/SF11/SF12
Frequency         : Transmit Frequency
rxwindow          ：Transmit on RX1 or RX2

TCP Client

配置TCP Client实现网关定时发布节点数据，外部的TCP服务器能够收到来自网关的数据帧，其中包含节点上行数据。(注：TCP Client模式下的downlink，只有在uplink后面的2s内会打开一个接收窗口，然后将断开连接)

SSH连接

局域网内通过SSH连接至网关，用户名为root，默认密码为123456

ssh -p 2222 root@192.168.xxx.xxx
#password:123456

网关固件升级

点击控制页面顶部菜单栏中的System选项卡->Firmware Upgrade选项，在该页面中点击Choose File选中固件，点击Upload上传等待自动校检，选择是否需要保存预设，最后点击Proceed开始升级。

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