描述

該項目只需單擊一下即可在帶有 RAK2245 (SX1301) 或 RAK2287 (SX1302) LoRa 集中器的 Raspberry Pi（3 或 4）或 balenaFin 上運行。Basics Station 協議為 LoRa 網關配備了使用 websocket 在網關和云之間進行可靠且安全的通信。

如今，大多數 LoRaWAN 運營商都在采用 LoRa Basics Station Packet Forward 協議作為其網關和云服務的新標準協議。此外，在博文的末尾，您將了解如何在 TTS 的專業方面 The Things Industries 部署 Basics Station LoRa 網關，并進行一些細微的更改。

介紹

LoRa 是一種遠程廣域網技術，類似于蜂窩網絡，但專為降低能耗而設計。它使設備能夠在小電池上運行多年，長距離發送少量數據。網關接收 LoRa 信號以覆蓋特定區域，LoRa 網關的范圍在農村地區為 8-10 公里（5-6 英里），在建筑物密度較大的城鎮為 1 公里。

LoRa 網關軟件包括在網關上運行并與LoRa 芯片交互的數據包轉發器軟件，它接收和傳輸射頻數據包，以及LoRaWAN 網絡服務器 (LNS) ，它將從 LoRa 芯片接收到的消息傳輸到應用程序以及從云端到設備（上行鏈路和下行鏈路）。

Basics Station 是 LoRa 數據包轉發器協議的新 Semtech 實現，使用 Websockets (TCP) 并在網關和云服務之間交換加密的 JSON 消息。您可以在此處找到更多信息。較舊的 LoRa 數據包轉發器是 Semtech UDP 數據包轉發器，對于物聯網，使用 TCP 和協議緩沖區的非標準 TTN 數據包轉發器等。Things Industries 目前使用 Basics Station 數據包轉發器協議作為官方協議。

使用 balena 構建 The Things Stack LoRa 網關具有多個優勢，包括只需單擊幾下即可將其安裝在原始物聯網設備上的簡單性，以及從單個儀表板管理一組 LoRa 網關的能力。手動升級網關上運行的軟件可能具有挑戰性，但 balena 提供了內置功能，可以在一個地方配置、部署和管理所有內容。

怎么做

創建 balenaCloud 帳戶后，單擊Deploy with balena下面的按鈕以自動部署應用程序。如果您使用這種一鍵式方法，您可以跳過稍后添加設備環境值的手動步驟，因為它們會為您預先配置：

https://dashboard.balena-cloud.com/deploy?repoUrl=https://github.com/balenalabs/basicstation

如果您已經熟悉balenaCloud ，或者想要更好地控制如何創建應用程序并將其部署到 balenaCloud ，您也可以使用CLI進行編碼。從此repo獲取項目代碼。

教程

創建應用程序并添加設備

單擊部署按鈕將創建一個應用程序，其中包含部署 Basics Station LoRa 網關所需的所有代碼。

選擇您的板作為設備類型，然后單擊“創建和部署”按鈕。

此時，balenaCloud 會自動將Basics Station GitHub 存儲庫中的所有代碼拉取到您的應用程序中，并部署容器化服務。

創建應用程序后，您可以通過單擊Add device按鈕將設備添加到該新應用程序。添加設備時，您需要指定設備類型。您選擇的類型必須與您為應用程序配置的設備相匹配，這一點很重要。如果您要將網關連接到無線網絡，請務必在此處設置您的 WiFi SSID 和密碼。

此過程創建為您的應用程序和設備類型配置的自定義 balenaOS 映像，并包括您的網絡設置（如果您指定了它們）。出現提示時，將文件下載到您的工作站。

刷寫 LoRa 網關并部署代碼

下載 balenaOS 映像后，就該刷新 SD 卡了（如果您使用 Raspberry Pi）。

您可以為此使用balenaEtcher 。如果下載的圖像文件具有 .zip 擴展名，則在使用 balenaEtcher 之前無需解壓縮。

刷機過程完成后，將 SD 卡插入 Raspberry Pi 并連接電源。

當設備首次啟動時，它會自動連接到您的網絡，然后連接到 balenaCloud 儀表板。片刻之后，您會看到新配置的設備列為在線。

當設備在線顯示在儀表板中時，它將自動開始下載 LoRa Basics Station 應用程序。

定義模型和更多設備變量

根據您使用的 LoRa 集中器，需要更改一些設備變量。如果您使用的是 RAK2287 LoRa 集中器，請進入設備變量頁面并將模型變量更改為 SX1302。如果您使用的是 RAK2245，則您使用的是默認激活的 SX1301。SX1303 很快就會兼容。

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這些參數已在應用程序中自動創建，作為在Deploy with balena過程中定義的應用程序環境變量。轉到 balenaCloud > 設備變量部分并添加兩個新變量。

默認情況下，設備配置為將數據發送到 The Things Stack (V3) 到歐洲服務器 (eu1)。TTN_REGION如果需要，您可以更改TTN_STACK_VERSION.

如果您不打算使用 The Things Stack 網絡服務器，您TC_URI可以配置變量以將數據發送到您的 LoRaWAN 網絡服務器。如果您的網絡服務器需要不同的證書，您可以使用TC_TRUST它們來配置它們。默認情況下，網關將使用帶有適當證書的 The Things Stack V3。

幾分鐘后，儀表板中的設備信息屏幕應如下所示，顯示正在運行基本站服務的設備。

在 The Things Stack 上配置網關之前，了解以太網 MAC 地址對于從 TTS 網絡獲取 EUI 非常重要。EUI 是網關的 LoRa 唯一標識符（64 位，8 字節），可用于在 The Things Stack 上注冊網關。在某些情況下，EUI 可以是以太網 MAC 地址（6 個字節），它是唯一的，擴展了 2 個字節（FFFE）作為將 MAC 地址從 6 個字節增加到 8 個字節的標準方法。

EUI 作為設備的 TAG 顯示在儀表板上。復制 balenaCloud 上網關摘要的 EUI TAG。現在您已準備好注冊您的 TTS LoRa 網關。

連接到 Things Stack (V3)

首先，如果您還沒有訪問此網站，請創建一個 The Things Stack 帳戶。

登錄后，單擊“轉到網關”按鈕。然后單擊“添加網關”鏈接。

將 EUI（來自 balenaCloud 中設備儀表板上的標簽）粘貼到 The Things Stack 控制臺中。輸入所有數據，并記得介紹您的頻率計劃，這取決于您的地理位置。

最后，單擊“ Create Gateway”按鈕。您現在已準備好設置 LoRa 網關。

在 The Things Stack V3 上設置您的 LoRa 網關

網關注冊成功后，您將自動進入網關概覽頁面。現在是時候設置您的新 TTS LoRa 網關了。從那里您將能夠看到您的 LoRa 網關的信息。

現在單擊 API 密鑰，然后單擊Add API Key。

單擊Grant Individual rights，然后選擇Link as Gateway to a Gateway Server。復制生成的密鑰并返回到 balenaCloud 儀表板。

將 API 密鑰粘貼為設備變量TC_KEY。網關將重新啟動，然后您應該能夠在線看到您的網關。

現在您已經啟動并運行了新的 TTS LoRa 網關，是時候從您的 TTS 節點發送數據了。例如，您可以將溫度傳感器與 TTS 節點、植物的濕度傳感器等連接起來。

目前，您有一個 TTS LoRa 網關，為網關周圍的所有傳感器和節點提供信號。恭喜：現在您是眾包 TTS 網絡的一部分，有助于提高 LoRa TTS 的覆蓋范圍。是時候構建一些 LoRa 節點并從您自己的覆蓋范圍中受益了。部署它幾分鐘后，我的網關能夠從設備路由 81 條消息。

連接到物聯網行業

The Things Industries (TTI) 是 The Things Network 和 The Things Stack 的專業方面。TTI 是為需要在自己的場所管理自己的 LoRaWAN 網絡云服務的企業提供的私有服務。TTS 與社區的所有成員一起在多租戶解決方案中運行，而 TTI 使企業能夠通過自己的 SLA 付費訂閱來管理自己的網絡。

Basics Station 數據包轉發協議是 Things Industries 的官方數據包轉發協議，可在 The Things Stack 獲得 V3。

本教程的目標是減少對提供簡單基礎站點 LoRa 網關的 The Things Industries (TTI) LoRa 網關車隊所有者（或管理者）的摩擦，并增強部署在現場提供 LoRaWAN 覆蓋的網關的空中升級可能性.

要將您的 balena LoRa 網關連接到 The Things Industries，您需要在 The Things Industries 控制臺上擁有一個高級帳戶。

在 The Things Industries 設置您的 LoRa 網關

要配置 LoRa 網關，請設置之前定義的 balena 安裝。

一旦您的網關使用 TTS 網絡變量在 balenaCloud 上正確運行，就可以在 The Things Industries 控制臺上注冊 LoRa 網關了。

轉到 balenaCloud 并使用 EUI 復制設備 TAG。

檢查復制的 EUI 是否為定義為標簽的 8 個字節（16 個字符）。并返回 The Things Industries 控制臺以注冊您的 LoRa 網關。將 EUI 粘貼到網關 EUI 字段中。

注冊網關后，轉到 balenaCloud 并更改設備變量以指向 TTI 網絡而不是 TTS 網絡。

在 The Things Industries Gateway 上，變量GW_ID和GW_KEY是不需要的，因此您可以刪除它們。需要將 更改為TC_URI您的組織啟用的正確 websockets URL。這意味著您的 TTI 組織應該在您的服務器上設置了一個 websockets（安全）以從網關接收 LoRaWAN 包。將其用作TC_URI.

在某些情況下，證書可能會與 TTS 網關上使用的證書有所不同。在這種情況下，請使用證書設置變量。TC_CERT要檢查 TTI LoRa 網關是否已啟動并運行，請轉到 TTI 網關頁面以分析通過網關的數據。

現在網關已準備好從您的傳感器和節點為您的私有 LoRaWAN 網絡接收和轉發 LoRaWAN 包。從這里您可以開始引入更多網關并從balenaCloud管理它們。請記住：您的前十臺設備是免費且功能齊全的！

直到下一次

如果您嘗試這個項目并添加更多傳感器，我們很樂意聽取您的意見。我們總是有興趣了解社區如何將這些項目付諸實施。在我們的論壇、Twitter和Instagram上與我們聯系，展示您的作品或提出問題。我們非常樂意提供幫助。

致謝

這個項目是由 Jose Marcelino 和 Xose Pérez、RAK工程師和 balena Hardware Hackers 團隊的出色工作實現的。