Firmware update su Dragino LG01

Per aggiornare il firmware OpenWrt (non la MCU) di un Dragino Lora Gateway LG-01 si scarica il file dragino-IoT--v4.3.6-squashfs-sysupgrade.bin da qui

http://www.dragino.com/downloads/index.php?dir=motherboards/ms14/Firmware/IoT/IoT--build-v4.3.6-20190305-2356/

Si va poi in System/Backup Flashfirmware/ Flash new firmware image

e si attende il reboot

LoraWan TheThingsNetwork con Arduino MKR1300

Dopo aver settato il gateway Dragino LG-01 vediamo come poter trasmettere i dati al cloud di TheThingsNetwork

Le impostazioni del gateway per LoraWAN sono le seguenti

Come si vede e' stato impostato uno spreading factor di 7, bandwith 125 KHz e CR 4 per una velocita' di circa 3400 bps. Tali valori devono essere compatibili con quelli dello sketch

Per prima cosa si imposta crea (dopo aver il gateway funzionante ed onlinea) una Application sulla console di TTN

dopo aver creato una App si devono creare i Devices
Ogni device e' identificato dal proprio EUI. Questo codice esadecimale puo' essere letto per esempio lanciando lo sketch FirstConfiguration degli esempi della libreria MKRWAN

Si passa poi alla programmazione Arduino.
Il dispositivo MKR1300 viene attivato come ABP (activation by personalization) e non OTAA. Mi e' stato spiegato sul forum di Arduino che Dragino LG-01 e' un gateway monocanale e gestisce solo ABP

E' stato modificato lo script di esempio LoraSendandReceive (eliminado la parte di ricezione che non mi serve). In giallo le modifiche sostanziali
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#include <MKRWAN.h>

LoRaModem modem;

String devAddr;
String nwkSKey;
String appSKey;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  if (!modem.begin(EU868)) {
    Serial.println("Failed to start module");
    while (1) {}
  };
//chiavi
devAddr = "26011xxxx";
nwkSKey = "C05AB32C3F7B4Dxxxxxxxxxxxxxxxxxx";
appSKey = "1C8567078CB4613B168xxxxxxxxxxxxxx";

    int connected = modem.joinABP(devAddr, nwkSKey, appSKey);
    if (!connected) {
    Serial.println("Errore di connessione");
    while (1) {}
  }
    {
    Serial.println("connesso");
    }
}

void loop() {
  modem.setPort(3);
  modem.setADR(true);
  modem.dataRate(5);
  delay(5000);
  modem.minPollInterval(60);
  
  String msg = "Luca";


  int err;
  modem.beginPacket();
  modem.print(msg);
  err = modem.endPacket(false);
  if (err > 0) {
    Serial.println("Message sent correctly!");
  } else {
    Serial.println("Error sending message :(");
  }

  delay(20000);
}
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Ed ecco apparire i dati sul cloud

In questo modo i dati sono pero' abbastanza inutili ..

Per processarli sullla propria macchina conviene abilitare una Integration dalla console di TTN ed nel mio caso in particolare il Data Storage

con questa modalita' i dati vengono conservati per 7 giorni

sul servizio Swagger

da cui  i dati possono essere scaricati mediante una chiamata CURL (dopo aver autorizzato il servizio mediante apposita chiave)

curl -X GET --header 'Accept: application/json' --header 'Authorization: key ttn-account-v2.p-Sxxxxxxx' 'https://hello_world_mkr1300.data.thethingsnetwork.org/api/v2/query'

e questo e' un esempio di dato ricevuto 

{"device_id":"mkr1300_1","raw":"THVjYTI=","time":"2019-04-05T08:54:01.208249737Z"}

altrimenti si possono scaricare i dati mediante Python con 

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import time

import ttn

app_id = "hello_world_mkr1300"

access_key = "ttn-account-v2.g_-r8AT6eTxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"

def uplink_callback(msg, client):

  print("Received uplink from ", msg.dev_id)

  print(msg)

  print("\n")

handler = ttn.HandlerClient(app_id, access_key)

# using mqtt client

mqtt_client = handler.data()

mqtt_client.set_uplink_callback(uplink_callback)

mqtt_client.connect()

time.sleep(600)

mqtt_client.close()

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i dati ricevuti sono molto piu' dettagliati rispetto a quelli di Swagger

('Received uplink from ', u'mkr1300_1')

MSG(dev_id=u'mkr1300_1', counter=177, app_id=u'hello_world_mkr1300', payload_raw=u'THVjYTI=', hardware_serial=u'A8610A3233258909', port=3, metadata=MSG(location_source=u'registry', data_rate=u'SF7BW125', modulation=u'LORA', altitude=50, longitude=11.290198, airtime=51456000, coding_rate=u'4/5', frequency=868100000, gateways=[MSG(gtw_id=u'eui-a840411bf188ffff', timestamp=2951977680, longitude=11, rf_chain=0, snr=7.8, time=u'2019-04-05T08:58:15.615108Z', latitude=43.111, rssi=-62, channel=7)], time=u'2019-04-05T08:58:15.719069012Z', latitude=43.758617))

 

Dragino LG01 Lora Gateway su TheThingsNetwork

Un gateway Lora e' un dispositivo che legge il traffico Lora e lo rilancia su Internet e nel caso sul cloud di TheThingsNetwork (abbreviato TTN)
Ci sono molti Gateway Lora compreso quello originale Arduino ma a causa dei costi (Lora Gateway Arduino costa circa 350 euro) ho preso Dragino LG01, a canale singolo 868 MHz (standard Italia) che e' molto simile ad una Arduino Yun (si  programma via Arduino IDE con la libreria Bridge)

Le istruzioni ufficiale si trovano al link seguente
https://wiki.dragino.com/index.php?title=Connect_to_TTN#Create_TTN_account

(il manuale completo si trova qui)

Ma prima di iniziare si deve creare un account se TheThingsNetwork, andare nella console a creare un Gateway

Per il codice identificativo si puo'utilizzare il Mac Address (riempiendo i byte rimanenti per arrivare a 16 con FF) ed impostando Legacy Packet Forwarder

Successivamente ci si collega alla WiFi aperta del Dragino al 10.130.1.1 (od alla porta LAN) con le credenziali root/dragino. Il sistema di base e' OpenWRT per cui e' semplice configurare l'access point in WPA e controllare che il gateway sia connesso ad Internet


Si va poi sul Dragino e si scarica da qui  il file single_pkt_fwd_v004.hex. Attenzione : il file sul server si chiama single_pkt_fwd_v004.ino.hex... ho dovuto rinominare il file
Poi si va Sensor/Flash MCU, si seleziona il file sopra indicato e si aggiorna. Da questa pagina si puo' controllare che il caricamento sia avvenuto in modo corretto

Si imposta la radio sullo standard europeo

Si configura il Lora Gateway per dialogare con TheThingsNetwork indicando l'indirizzo router.eu.thethings.network, ed il Gateway ID che e' riportato nella consolle di TTN (ma senza i primi 4 caratteri ovvero senza eui-)

e si seleziona LorWan come IoT server

Se tutto e' andato bene sulla consolle di TTN il gateway sara' visto come online