Dragino LG01 取扱説明書

カテゴリー
携帯電話
タイプ
取扱説明書
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LoRa
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更新
LG01 LoRa 物联网网关用户手册
文件版本: 1.6
固件版本: IoT Mesh v4.3.5
Version
Description
Date
0.1
初版
2016-Oct-29
1.0
正式发布,添加 ThingSpeak 服务器例。
2016-Dec-9
1.1
添加如何连接到 TTN LoRaWAN 服务器例子
2017-May-17
1.2
添加 RN2483 链接。
2017-Jul-14
1.3
添加 OLG 天线说明,修改备用 IP 描述,更新软件源代码链接。
更新例子说明文字。
2017-11-15
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1.4
添加乐联网服务器示例,增加 MQTT 功能示例说明。
2018-04-03
1.5
添加 TCP 示例,修复 lg01_pkt_fwd 进程 bug
2018-05-08
1.6
修复安全漏洞,修复互联网/ DNS 检查问题。
2018-06-20
目录
1介绍...................................................................................................................................... 5
1.1 概述................................................................................................................................. 5
1.2 产品说明....................................................................................................................... 5
1.3 产品特征....................................................................................................................... 7
1.4 系统构造....................................................................................................................... 7
1.5 应用领域....................................................................................................................... 9
1.6 硬件版本..................................................................................................................... 10
1.7 SIM 卡安装在 3G/4G 模块..................................................................................10
2快速启动向...................................................................................................................... 11
2.1 LG01 的使用和配................................................................................................... 11
2.2 微控制器程............................................................................................................. 12
2.2.1 下载和安装 Arduino IDE........................................................................................ 12
2.2.2 MCU 上传一个固件.......................................................................................... 14
2.3 简单的 LoRa 无线范例................................................................................................16
2.3.1 安装 LoRa ..........................................................................................................16
2.3.2 上传 LoRa 客户端的固.......................................................................................18
2.3.3 上传 LG01 LoRa 网关端固件................................................................................ 19
2.3.4 分析测试结果........................................................................................................ 20
3典型的网络设置.................................................................................................................. 21
3.1 概述........................................................................................................................... 21
3.2 一般的无线 AP 网络................................................................................................ 22
3.3 WAN 端口网络模................................................................................................. 23
3.4 WiFi 客户模式.......................................................................................................... 23
3.5 无线网状网(mesh).................................................................................................... 24
3.5.1 mesh 网关设置.....................................................................................................24
3.5.2 网客户端设置...................................................................................................... 25
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3.6 USB Modem 拨号上............................................................................................. 28
3.7 USB 3G/4G 以太网上网卡....................................................................................... 29
4 Linux 系统............................................................................................................................. 31
4.1 Linux 控制台的 SSH 访问..........................................................................................31
4.2 文件的编辑和传输................................................................................................... 32
4.3 文件系统................................................................................................................... 32
4.4 软件包维护系统....................................................................................................... 33
5 Bridge ............................................................................................................................... 34
5.1 使用 Console 库来打印调试信息........................................................................... 34
6进阶管理.............................................................................................................................. 36
6.1 重置网络和重置出厂设置....................................................................................... 36
7升级 Linux 固件....................................................................................................................37
7.1 通过 Web UI 升级..................................................................................................... 37
7.2 经由 Linux Shell 升级............................................................................................... 37
8上传 MCU 固件.................................................................................................................... 38
8.1 通过 Arduino IDE 上传............................................................................................ 38
8.2 通过 Web UI 升级 MCU 固件................................................................................. 38
8.3 MCU 自动更新......................................................................................................... 39
9示例:将 LoRa RESTFul API 结合....................................................................................40
9.1 RESTFul API 是什么?............................................................................................... 40
9.2 配置 IoT 服务器....................................................................................................... 40
9.3 逐步上传测........................................................................................................... 42
9.3.1 LG01 通过 Linux 命令尝试 RESFul API 调用....................................................... 42
9.3.2 通过网页发送请求尝试 RESFul API 调用........................................................... 43
9.4 上传:LoRa 节点获取数据并发送到物联网(IoT)服务器............................... 45
9.4.1 准备硬件.............................................................................................................. 45
9.4.2 建立物联网服务器账户...................................................................................... 45
9.4.3 上传单片机固.................................................................................................. 46
9.5 检验结果................................................................................................................. 49
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9.5.1 串口监视器查看结果.......................................................................................... 49
9.5.2 云服务器上查看结果.......................................................................................... 49
10 LoRa MQTT 结合...................................................................................................50
10.1 什么是 MQTT...................................................................................................... 50
10.2 调用 MQTT API........................................................................................................ 50
10.2.1 工作原理.......................................................................................................... 50
10.2.2 配置工作.......................................................................................................... 50
10.2.2 调用 MQTT API................................................................................................. 51
10.3 上传数据................................................................................................................. 52
11 LoRa TCP 结合...................................................................................................... 54
11.1 什么是 TCP.................................................................................................................. 54
11.2 模拟数据发............................................................................................................. 54
11.3 配置工作..................................................................................................................... 57
11.4 发送数据..................................................................................................................... 59
12 进阶例子........................................................................................................................ 60
12.1 连至 TTN LoRaWAN 服务器的例.......................................................................60
12.2 多个节点的例子..................................................................................................... 60
12.3 如何使用 LG01-S 的传感器引脚?........................................................................ 62
12.4 更多例子................................................................................................................. 64
13 常见问题.......................................................................................................................... 64
13.1 为什么 LoRa 部分433/868/915 等不同频率版本?......................................... 64
13.2 LG01 LoRa 部分的频率范围是多少?.................................................................. 64
13.3 网关支持什么类型的 LoRa 设备?..........................................................................64
13.4 LG01 可以支持多少个节点?............................................................................... 64
13.5 LG01 可以支持什么类型的服务器?................................................................... 64
13.6 我可以为 LG01 创建自己的固件吗?哪里可以找LG01 的源代码?................. 65
13.7 如何为这个设备获取更多的示例?........................................................................65
13.8 OLG01 使用什么天线合适呢?...............................................................................65
13.9 更加多的关LoRa 基本问题。...........................................................................65
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14 故障检修.......................................................................................................................... 66
14.1 我无法在 Arduino IDE 下载 Dragino 配置文件.................................................... 66
14.2 MCU Linux 模块之间Bridge 不工作............................................................. 67
14.3 Arduino IDE 没有检测到 LG01...............................................................................67
14.4 安装新包时,我得到了内核错误,如何修复?....................................................67
14.5 如果 Linux 固件崩溃,如何恢复 LG01..................................................................68
14.6 我为 WiFi 访问配置了 LG01 并失去了它IP,在该怎么做?............................69
15 订购须知.......................................................................................................................... 70
16 包装信息.......................................................................................................................... 70
17 技术支持.......................................................................................................................... 70
18 参考信息.......................................................................................................................... 71
1介绍
1.1 概述
LG01 是一个开源的单通道 LoRa 网关,它可以将 LoRa 络通过 WiFi, 太网口,3G 或者 4G
来连接到 Internet IP 网络。LG01 在开源嵌入式 Linux 系统上运行;它有一个 USB 主机端口
2个以太网口和 802.11 b / g / n WiFi 功能. USB 主机端口可用于连接蜂窝模块,因此 LG01
常灵活,可以LoRa 网络连接到不同类型的网络,以满足用户的需求。
1.2 产品说明
硬件系统:
Linux 部分:
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400Mhz AR9331 处理器
64MB RAM
16MB Flash
微处理器(MCU)部分:
单片机: ATMega328P
Flash: 32KB
SRAM: 2KB
EEPROM: 1KB
接口:
输入电压: 9 ~ 24v DC
两个 RJ45 接口
一个 USB 2.0 host 外部接口
一个 内部 USB 2.0 host 接口
WiFi 规格:
IEEE 802.11 b/g/n
频率范围: 2.4 ~ 2.462GHz
发射功率:
11n tx power : mcs7/15: 11db mcs0 : 17db
11b tx power: 18db
11g 54M tx power: 12db
11g 6M tx power: 18db
Wifi 灵敏度
11g 54M : -71dbm
11n 20M : -67dbm
LoRa 规格:
频率范围:
Band 1 (HF): 862 ~ 1020 Mhz
Band 2 (LF): 410 ~ 528 Mhz
最大链路预算可达 168db
+20 dBm - 100 mW 电压变化时恒定的射频输出与.
+14 dBm 高效功率放大器
可编程比特率最高可达 300 kbps.
高灵敏度:低至 -148 dBm.
高可靠性前端:输入三阶截点 = -12.5 dBm.
卓越的阻断免.
10.3mA 低接收电流,200nA 寄存器保持电流
分辨率为 61Hz、完全集成的频率合成器
FSK, GFSK, MSK, GMSK, LoRaTM OOK 调制.
时钟恢复的内置位同步器.
前导码检测.
127 dB RSS 动态范围.
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自动射频信号检测,CAD 模式和超高速 AFC
带有 CRC、高达 256 字节的数据包
内置式温度传感器和低电量指示器.
蜂窝网络-4G LTE (可选):
上海移远 EC20 LTE module
Micro SIM 卡槽
内部 4G 天线+外部 4G 船桨天线.
高达 100Mbps 的下行链路和 50Mbps 的上行链路数据率
世界范围内的 LTEum/hspa+gsm/gpr/edge 的覆
MIMO 技术满足了现代无线通信系统中数据速率和链路可靠性的要
蜂窝网络 - 3G UMTS/HSPA+ ():
上海移远 UC20 LTE module
Micro SIM 卡槽
内部 3G/4G 天线+外部 3G/4G 标签天线.
高达 14.4 Mbps 的下行链路和 5.76 Mbps 的上行数据速率
世界范围内的/hspa+gsm/gpr/edge 覆盖率
高质量的数据和图像传输即使在恶劣的环境中
主要和多样性接收路径是为等效的噪声图形性能设计的
1.3 产品特征
内置开源 Linux(OpenWrt)系统,用户可根据自身需求来修改或编译固件
低功耗.
兼容 Arduino IDE 1.5.4 或更高版本,用户可以通过 Arduino IDE 编程、调试或上
传固件到 MCU.
Web GUISSH 通过 LAN WiFi 管理.
软件通过网络升级.
Auto-Provisioning.
内置 Web 服务器.
通过 RJ45 端口、WiFi 3G /4G 网络来连接 Internet 网络。
提供可靠的恢复系统.
1.4 系统构造
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1.5 应用领域
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1.6 硬件版本
对于不同的使用环境,有不同的 LG01 版本。下表显示了这些硬件版本之间的差
型号
产品图
描述
LG01-P
最通用的版本可以用作 LoRa 基础网关
LG01-S
在基础网关上增加
连接外部传感器的接线端子
OLG01
户外版本,这个版本不包括 LoRa 线
SMA 连接器,用户可以将它连接到一个高增益的 LoRa
天线。OLG01 可以由一个被动的 PoE 适配器来供电。
1.7 SIM 卡安装在 3G/4G 模块
在含有 3G/4G 上网模块的设备中,用户请按照下面的图示安Micro SIM
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2快速启动向导
2.1 LG01 的使用和配置
LG01 默认配置为一个 WiFi AP. 用户可以在连接到它的 WiFi 网络后访问和配置 LG01
LG01 的第一次启动中,它将自动生成一个不安全的 WiFi
网络,叫做 dragino2-xxxxxx
用户可以使用笔记本连接到这个 WiFi .这台笔记本电
脑 将 获 得 一 个 IP 地 址 10.130.1.xxx LG01 的 默 认 IP
10.130.1.1
打开笔记本电脑浏览器,键10.130.1.1
用户将看到 LG01 的登录界面.
Web 登录的账户是:
User Name: root
Password: dragino
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2.2 微控制器程序.
MCU(微控制器) ATMega328P 用于与 LoRa 块和 Dragino Linux 模块通信。MCU 的程序语
言是基于 C语言的,编程工具是 Arduino IDE。下面我们展示了如何进行编程。
2.2.1 下载和安装 Arduino IDE
Arduino 官方网站下载最新的 Arduino 软件(IDE)
https://www.arduino.cc/en/Main/Software
PC 上安装 IDE, 打开并点击 File --> Preference,Additional Boards Manager URLs 里添加
以下 URL http://www.dragino.com/downloads/downloads/YunShield/package_dragino_yun_test_index.json
转到 tools --> Boards --> Boards Manager,找到 Dragino boards 信息并安装它.
IDE 中安装 Dragino board 信息之后,我们可以看到来自 IDE Board 信息,就像下面
的截图一样。对于 LG01, 我们应该选择:Arduino Uno – Dragino Yun.
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注意:如果用户在自动安装 Dragino Boards 时候出现问题,用户可以
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2.2.2 MCU 上传一个固件
首先,我们可以向 MCU 上传一个简单的固件,看看它是如何工作的
如果您已经连接到 LG01 WiFi SSID,请确保您的计算机和 LG01 是在相同的网络中, 然
后这两个设备都在同一个 WiFi 网络中。在 IDE 中,选择正确的端口,如下图所显示
IDE --> File --> Examples --> Dragino --> Basic --> Blink 中选择例子上传,
点击上传,将固件上传到 LG01,LG01 提示输入密码,请输入 LG01 密码.
检查结果
Blink 例子将把 MCU A2 脚设置为周期性的高电平和低电.这个引脚连接到 LG01
HEART .如果成功上传了这个固件,用户可以看见 HEART 周期
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2.3 简单的 LoRa 无线范例
为了测试 LoRa 无线收发功能,我们至少需要两个支持 LoRa 的设备.本例中,们将
使用以下设备:
LoRa 服务器: LG01 ;
LoRa 客户端:LoRa Shield + Arduino Uno
在这个例子我们会演示基本的 LoRa 通信
LoRa 客户端通过 LoRa 无线广播数据包。 LG01
网关收到这些数据包之后会把他们在电脑上的调试窗口显示出来
2.3.1 安装 LoRa
Radiohead ,能够从 https://github.com/dragino/RadioHead/archive/master.zip
下载将它解压并放到 Arduino 库文件夹中,最后的路径应该如下图:
为了确保 Radiohead 的库是正确安装的,我们重启 Arduino IDE, 之后我们会看到 Radiohead
出现在 Examples 的目录里面,如下:
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2.3.2 上传 LoRa 客户端的固件
a) 首先打开 Arduino IDE, 选择 Dragino Yun – LG01,
b) 然后选择例子:LoRa_Simple_Client_Arduino
c) LoRa_Simple_Client_Arduino 的编程窗口中,把板子的信息选回 Arduino UNO, 这个代
表的板子是 LoRa Shield + UNO:
d) 通过 USB com 端口上次例子 LoRa_Simple_Client_Arduino LoRa Shield + UNO. 同时打
开串口监视器查看输出。
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2.3.3 上传 LG01 LoRa 网关端固件
a) 再次点击 Arduino.exe 来打开另外一个 Arduino IDE 窗口。这很重要,因为我们需要两个
独立的窗口监视器,一个是监视客户端,另外一个监视 LG01 网关
b) 在新的窗口中,选择 LG01 作为需要使用的板子 ,然后选择并上传例子:
LoRa_Simple_Server_Yun
c) 例子上传结束后,打开串口监视器查看程序输出。
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2.3.4 分析测试结果
底下的窗口显示了输出的结.
上面的窗口显示了 LoRa 客户端在持续向外广播 LoRa 数据包,并等待回复。
下面的窗口是 LG01 网关的窗口 他显示了 LG01 等到了一个”Hello, World”的数据包
回复And hello back to you”, LoRa 客户端收到这个回复包之后会打印到自己的窗
上。
注意:这个例子中,LoRa 客户端上电之后就会广播 LoRa 数据包.LG01 会在用户打开串
口监视器之后才会接收数据包并回复。原因是我们在网关中有这段代码:
while (!Console) ; // Wait for console port to be available
表示一直循环直到用户通过串口连接来。
如果希望 LG01 不等待串口监视器连接就发送,那么可以直接把这段代码屏蔽掉。
当使用 另一个 LG01 作为 LoRa 节点时候
方法与上面的方法相同,但是使用以下例子:
IDE --> File --> Examples --> Dragino --> LoRa --> LoRa_Simple_Client_Yun
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