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完整的LoRa体验，有这一套就够了!——LoRa IoT Kit体验

2017-05-27
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作者：SATURN
来源：21ic

[导读]
如果想要完整的LoRa体验，至少需要一个LoRa网关和一个LoRa节点。而除了这两者必须部件之外，Dragino的套件中还提供了更多惊喜。所以想要完整的LoRa体验究竟要花多少银子？这或许是很多LoRa入门开发者最关心的问题。我们认为Dragino在这一方面做的不错。

开发套件还包含一块LoRa/GPS Shield，集成了GPS模块，可以用来获取GPS定位信息，顺便也测试一下，具体烧写代码的过程就不说了，只看下结果

LoRa IoT Kit25.jpg

刚开始放在室内，很久都没有收到GPS信号，扔到阳台上，很快就有信号了，检测结果还算稳定。这个库用的是TinyGPS，很多项目上都使用的是这个。TinyGPS库输出的信息比直接通过串口获取原始的GPS信息可读性更好，市面上大多数的串口GPS模块输出数据都遵循NMEA格式标准，需要进一步处理才能得到最终的数据。

接下来是时候体验LoRa与Internet结合的时候了，将与LoRa结点收集到的传感器数据推送到云。毕竟网关的另一大作用是连接到Internet。

现在IoT云服务的提供商比较多，很多都是免费的，例如TTN，ThingSpeak，百度等，虽然对免费用户来说会存在一定的限制，如数据刷新率等，但对于大部分IoT服务来说已够用。每个服务商提供的服务都对应一整套API，这些API除了服务端的接口外，还提供了客户端的API调用，官方示例程序使用的是ThingSpeak提供的服务，因此先要下载ThingSpeak的API并解压到Arduino的库目录，下载地址为https://github.com/mathworks/thingspeak-arduino。

要使用ThingSpeak提供的服务，需要先到该站点注册一个用户帐号，每个帐号有一个唯一的ID，接下来需要创建服务，ThingSpeak称之为Channel，每个Channel对应一个服务，在每个Channel内可以新建多个Field，对应不同的数据类型，如温度、湿度值等。这里建立两个Field，分别对应温度及湿度值，如下

LoRa IoT Kit26.jpg

为了安全，Channel还有对应的API Key，分为读/写两种类型，要上传数据则需要在本地(一般是网关)上设置用户ID、API Key等信息，从而有效保证用户安全。例如在dht11_server.ino文件中包含如下配置信息

unsigned long myChannelNumber = 20xx93;

const char * myWriteAPIKey = "B9ZxxxxxNVEBKIFY";

uint16_t crcdata = 0;

uint16_t recCRCData = 0;

float frequency = 868.0;

前面两行信息分别是用户的ID号及对应Channel的API Key，需要用户自行替换自己的ID及API Key。

接下来需要在网关及结点上分别上传对应的程序代码，本次使用的两个代码如下

LoRa IoT Kit27.jpg

其中dht11_server代码编译后上传到网关，而dht11_client则上传到LoRa结点。

代码上传后准备一个DHT11温湿度传感器，连接到Arduino的A0，确认连接无误后，打开LoRa结点的串口，可以看到串口输出信息如下

LoRa IoT Kit28.jpg

输出信息表明与网关数据交换成功，此时打开ThingSpeak的可视化数据面板(WEB)，用户上传的数据就会以可视化的形式呈现给用户，如下

LoRa IoT Kit29.jpg

这里看到的只是湿度数据的图形化显示，除了数据之外，还有对应数据的时间信息，这些数据会保存在云端，用户可以导出成JSON或CSV格式保存，供后期分析之用。

这里还要提及一点，官方的示例代码有一个坑，就是代码初始化设备时，会等待串口设备的初始化，如果不打开串口设备则会一直处于等待状态，不会接收及发送信息，在离线测试时很不方便，需要将相关的代码注释掉之后才能用。

最后一个测试是远程通信测试，因为远程通信与低功耗才是LoRa吸引人的地方。LoRa使用扩频技术来实现远距离及低功耗，不同的调制参数适用不同的场合，例如不同的传输距离，典型的配置列表如下

在距离与速度之间，我们通常要做一个折衷，更远的传输距离意味着更多功耗，更低的数据传输率。Dragino默认使用的设置为上表中的模式1，面向近距离通信同时提高较高的数据率(DR)。

测试时LoRa网关放在6楼的室内，移动LoRa结点，通过LED灯的闪烁来测试当前连接是否正常，由于周围都存在高大建筑物，在约300米外之后连接丢失。这个测试结果算是差强人意，不过比起WiFi来说，还是要好。按照LoRa官方的说法，在该模式下，一般在城区的传输距离约2Km，这个应该指的是室外的通信距离，加上周围的干扰源及建筑物遮挡，实情距离应该会更短。另外一点也说明一下，在测试过程中发现LoRa的穿墙性能还是非常不错的。

总体来说，Dragino LoRa IoT Kit还是很不错的一款套件，除了提供两个LoRa结点及一些简单的传感器之外，更重要的是提供了一个LoRa网关，毕竟没有网关的LoRa应用算不得完整。套件的官方报价为750元人民币，相比国外Multitech Conduit一个LoRa网关至少是$469(ETH+LoRa)，这个还算不错。配套的软件例程也比较完整，从LoRa通信到IoT的完整应用均有涉及，为用户快速入门及后期的产品级应用都具有极好的指导意义。官方的示例代码及用户手册都比较详细，只是英文版看起来不爽!

参考资源：

Dragino: http://www.dragino.com/

LoRa网关及报价：https://www.loriot.io/LoRa-gateways.html

Dragino LoRa IoT Kit: http://www.dragino.com/products/LoRa/item/120-LoRa-iot-kit.html

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