【教程】手把手教你！搭建LoRaWAN自动采集系统
大怪科学
一
系统简介
随着物联网技术的发展和应用，许多新兴的物联网平台和协议出现。LoRaWAN是一款基于LoRa的星型网络，使用LoRa的低功耗、距离远的特性，这种网络适用于各类抄表业务。LoRaWAN网络组成主要分三部分，设备端、网关和服务器端。
下文是使用E78-DTU、E890-470LG11 LoRaWAN网关搭建一个LoRaWAN的自动采集系统，LoRaWAN服务器采用ChirpStack开源服务器，整个系统示意图如下图。设备端使用E78-DTU与被采集设备通过RS485连接，E78-DTU通过LoRa与E890-470LG11网关通讯，网关将数据通过网络转发给云服务器，云服务器做出相应的处理后转发给用户端。
二
搭建环境
1.Chirpstack服务器搭建流程简述
Chirpstack是一款开源的LoRaWAN服务器，搭建简单，占用服务器资源小，支持诸多API接口等优点。
搭建流程请参考官网，Chirpstack官网地址：https://www.chirpstack.io/
这里可以使用快速部署的项目，Github仓库地址如下：
https://github.com/brocaar/chirpstack-docker
配置完成后登陆配置网站，默认账号密码为admin。
2.E890-470LG11配置流程
打开E890-470LG11，使用笔记本连接网关的WiFi，名称为EBT-E890-XXXX。浏览器输入192.168.10.1进入配置页面，密码为root。网关ID与服务器上的配置的ID相匹配，并修改IP地址为服务器的IP地址。配置正确后，网关的LINK灯会常亮表明现在已经连接至服务器。
3.E78-DTU配置流程
E78-DTU使用配套的配置上位机配置。选择对应的串口，打开串口后点击进入配置，将服务器生产AppEUI和AppKEY，APPEUI填0，然后点击写入参数将参数写入设备，最后点击退出配置，如果配置正确时，设备LINK灯会常亮。
配置自动轮询参数，根据轮询数据、被采集设备的超时时间、采集的间隔和是否添加CRC校验输入对应的指令。下图中配置成轮询Modbus指令，依次添加下图中读取线圈、读取离散输入寄存器、读保持寄存器和读输入寄存器，将图中自动添加CRC选上后，会在输入的轮询指令后添加两个字节的CRC-16(Modbus)校验。
同时将DTU设置为轮询模式如下图，根据实际需要可以设置两次大的轮询事件的间隔时间。
4.客户端配置
这里使用MQTTX软件订阅Chirpstack服务器的上行数据主题，先连接Mqtt服务器，输入正确的服务器地址和端口。
根据服务器上配置的信息输入订阅主题格式如下：
application/应用ID号/device/设备DevEUI/event/up
配置正常后能正常接收到服务器转发的数据。
将转发数据中的data数据BASE64解码后得到原始数据，每包数据的fPort对应的是轮询指令的序号。解码后的数据就是被采集设备返回的数据。
序号（fPort）原始数据解码后数据
1AQEBAFGI01 01 01 00 51 88
2AQIBAWBI01 02 01 01 60 48
3AQMEAAD9F/qt01 03 04 00 00 FD 17 FA AD
4AQQERFFZEUT501 04 04 44 51 59 11 44 F9
使用Chirpstack、E890-470LG11和E78-DTU搭建的自动采集系统可以快速搭建一个物联网网络，简化搭建端到云的过程，同时使用LoRa射频技术提高了通信距离、提高设备的通讯距离，自动化采集数据可以简化采集流程、节约人力成本。利用Chirpstack服务器搭建的网络可以降低对设备的管理。
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