В этой статье будет показано, как с помощью шлюза ESPGate868 можно получать информацию от счетчика импульсов СИ-11, выпускаемого компанией «Вега-Абсолют» г. Новосибирск.
Рисунок 1 Внешний вид счетчика импульсов Вега СИ-11.
Счетчик предназначен для подсчета импульсов, приходящих на 4 независимых входа, с последующим накоплением и передачей информации по протоколу LoRaWAN®. Кроме того, любой из входов может настраиваться как охранный. Счетчик импульсов может подключаться к приборам учета коммунальных ресурсов с импульсным выходом (водосчётчики, электросчётчики, теплосчётчики и т.д.). Более подробно можно ознакомиться на сайте производителя по ссылке.
Настройка счетчика импульсов Вега СИ-11
Настройка счетчика импульсов СИ-11 начинается с установки на компьютер драйвера для COM-порта stsw-stm32102 и приложения Vega LoRaWAN Configurator, скачать которые можно на сайте iotvega.com.
Далее подключаем счетчик к компьютеру кабелем USB mini.
Запускаем приложение Vega LoRaWAN Configurator и наблюдаем экранную форму следующего вида:
Рисунок 2 Главная экранная форма приложения Vega LoRaWAN Configurator.
В левом столбце выбираем:
— режим: Эксперт;
— Модель устройства: Вега СИ-11
и нажимаем последовательно кнопки Подключиться и Получить настройки. На вкладке «Информация» отобразится информация об устройстве, его состоянии, а также данные необходимые для регистрации устройства в сети LoRaWAN.
Так как шлюз ESPGate868 является одноканальным и не поддерживает спецификацию LoRaWAN, то будем использовать режим активации ABP (Activation By Personalization).
Начинаем настройку с изменения ключей, для чего нажимаем кнопку Изменить ключи, после чего появляется вкладка Изменение ключей LoRaWAN (см. рисунок 3):
Рисунок 3 Вкладка «Изменение ключей LoRaWAN»
Записываем следующие значения:
— в поле AppSKey: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF ;
— в поле NwkSKey: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF ;
— в поле DevAddr: 3F3F3F3F и нажимаем кнопку Применить.
Эти ключи будут использоваться при настройке шлюза ESPGate868.
Переходим на вкладку «Настройки LoRaWAN» где выполняем настройки параметров протокола LoRa строго как указано на рисунке 4:
Рисунок 4 Вкладка «Настройки LoRaWAN»
Для настройки рабочих частот, а также параметров модуляции нажимаем кнопку Изменить, после чего появляется вкладка Произвольный частотный план (см. рисунок 5):
Рисунок 5
Записываем следующие значения:
— в поле Частота join канала 1 (Гц): 868100000 ;
— в поле Частота join канала 2 (Гц): 868100000 ;
— в поле Частота join канала 3 (Гц): 868100000 ;
— в поле Частота второго приемного окна: 868100000 ;
— в поле Скорость второго приемного окна: DR2 и нажимаем кнопку Ok.
Переходим на вкладку «Вега СИ-11», где выполняем настройки подключенного устройства (рисунок 6):
Рисунок 6 Вкладка «Вега СИ-11»
Устанавливаем следующие значения:
— в поле Режим входа 1: Импульсный;
— в поле Режим входа 2: Импульсный;
— в поле Период сбора данных: 6 часов;
— в поле Период передачи данных: 6 часов.
После чего нажимаем кнопку Применить настройки (см. рисунок 7).
Рисунок 7
На этом настройку счетчика импульсов Вега СИ-11 можно считать выполненной.
Настройка шлюза ESPGate868
Для того, чтобы получить доступ к шлюзу для его настройки необходимо обеспечить соединение с ним по беспроводному интерфейсу Wi-Fi. Для этого перед подачей питания зажимаем микрокнопку, подаем питание и удерживаем кнопку нажатой не менее 3…5 секунд.
Модуль загрузится и перейдет в safe mode режим, станет точкой доступа (AP) незащищенной Wi-Fi сети WiFi-IoT.
Выполняем подключение к сети WiFi-IoT с помощью ноутбука, планшета или телефона с Wi-Fi модулем, в адресной строке браузера набираем IP-адрес модуля 192.168.4.1, после чего отобразится главное меню следующего вида:
Рисунок 8 Главное меню
Для того, чтобы шлюз работал в Вашей домашней беспроводной сети, необходимо выполнить настройки подключения, перейдя на вкладку Config: -> Main, указав имя сети AP name и пароль AP pass:
Рисунок 9 Вкладка Main
Применить настройки нажатием кнопки Set.
Для приема шлюзом сообщений от конечных устройств выполняем следующие настройки:
- устанавливаем режим Lora Gateway (радиокнопка);
- устанавливаем галочки: Use PA BOOST PIN, RAW Enable, Enable Activation by Personalization
- в окне Power TX значение dBm, из диапазона: 3…14
- в окне Freq значение Mhz из набора: 868.9, 869.1, 864.1, 864.3, 864.5, 864.7, 864.9 (план RU868)
- в окне CR: 6
- в окне SF значение из набора: 7, 8, 9, 10, 11, 12
- в окне BW значение из набора: 125, 250 или 500
Рисунок 10 Вкладка Lora
Применить настройки нажатием кнопки Set.
Примечание — шлюз является одноканальным устройством и параметры его настройки: Freq, CR, SF, BW должны строго совпадать с параметрами настройки конечных устройств!
Теперь необходимо зарегистрировать подключаемое конечное устройство, перейдя на вкладку Config: ->Lora: -> Nodes keys (рисунок 11):
- в окне DevAddr: 3F3F3F3F
- в окне AppSkey: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
- в окне NwkSkey: FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF
Рисунок 11 Вкладка Nodes keys
Счетчик импульсов Вега СИ-11 по времени передает пакет со следующей структурой (раздел 4 руководства по эксплуатации счетчика):
Рисунок 12 Описание полей принятого пакета
На вкладке Config: ->Lora: -> Nodes keys нужно ввести структуру пакета в поле Data structure следующего вида: [0=0]1B4BCCCC1
Поясним структуру пакета:
[0=0] — фильтр по первому байту ( 0 — передача по времени);
1 — пропускаем 1 байт в структуре (эти данные не будут отображаться);
В — 1 байт (заряд батареи, % 63 hex = 99 dec = 99%)
4 — пропускаем следующие 4 байта в структуре ( время формирования пакета)
В — 1 байт (температура, С )
С — 4-х байтовое значение подсчитанных импульсов на входе 1
С — 4-х байтовое значение подсчитанных импульсов на входе 2
С — 4-х байтовое значение подсчитанных импульсов на входе 3
С — 4-х байтовое значение подсчитанных импульсов на входе 4
1 — пропускаем 1 байт в структуре (значение основных настроек);
В заключении хотелось бы отметить, что аналогичным образом можно получать информацию и с других оконечных устройств, приборов учета (поддерживающих технологию LoRa), изготавливаемых компанией «Вега-Абсолют» и другими производителями. А это и счетчики воды, электроэнергии, датчики температуры и влажности, конвертеры M-BUS, RS-485, токовой петли, что вкупе с дешевизной шлюза делает привлекательным их применение в системах «умного дома».