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))

 

Python API per TheThingsNetwork

Per interagire con le API di TheThingsNetwork via Python si deve prima installare la libreria via Python

pip install ttn

in seguito e' preferibile creare una Access Key appposita per l'accesso Python andando in Console di TTN Application/Nome Applicazione/Settings/Access Key e creare una nuova chiave che abbia i permessi per Settings/Devices/Messages (non e' strettamente necessario ma essendo uno script  puo' essere utile avere il controllo completo

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import time
import ttn

app_id = "hello_world_mkr1300"
access_key = "mettere qui la access key prima generata"

def uplink_callback(msg, client):
  print("Received uplink from ", msg.dev_id)
  print(msg)

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(60)
mqtt_client.close()

# using application manager client
app_client =  handler.application()
my_app = app_client.get()
print(my_app)
my_devices = app_client.devices()
print(my_devices)
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Questo semplice script usa mqtt ed attende per 60 secondi eventuali messaggi di uplink dai device e poi nella parte in arancione  le configurazioni della app