El esquema abierto para un gateway LoRa de bajo costo, desagrega e interconecta componentes de hardware y software.
El mini-gateway es modular, el componente de software para la gestión de gateways y paquete de datos se implementa sobre un Raspberry Pi, conectado por Ethernet a la red local y con dirección IP fija.
En el manejo de software se prioriza integrar la gestión de dispositivos usando mensajes MQTT y de esta manera simplificar la integración al broker del esquema IoT general.
Componentes
El punto de partida la propuesta es gateway entre LoRa y Ethernet/Wifi. El fabricante Heltec presenta un «mini-Gateway» con el Módulo HT-M01. El módulo de hardware se conecta por medio del software «Packet-forwarder» (en un Raspbery Pi) hacia un administrador de gateways que puede estar en la red local (ChirpStack) o en la nube (The Things Network).
Componentes de Hardware
- Heltec HT-M01 mini gateway conectado mediante SPI o cable USB. https://heltec.org/project/ht-m01/
- Raspberry Pi. (pruebas con modelo 2 y 3 B+)
- memoria SD de 8GB para almacenamiento
La conexión del módulo HT-M01 se puede realizar con SPI usando una placa de conexión hacia el Raspberry Pi. Si no se tiene la placa, también se la puede construir siguiendo las instrucciones en:
https://robotzero.one/heltec-lora-gateway-things-network/
En la documentación se recomienda verificar que el cable USB sea de buena calidad, pues también lleva la alimentación de energía del módulo.
Componentes de Software
- Raspberry Pi OS de 32 bits
- Balena Etcher para transferir la imagen el OS a la SD
- Heltec Packet-forwarder
- MQTT – Mosquitto
- ChirpStack: Gateway-bridge, Network – Server, Application-Server.
El proceso de instalación del Raspberry Pi se encuentra descrito en la Raspberry Pi OS-Instalar.
Packet-forwarder se instala siguiendo las instrucciones del fabricante.
Inicialmente se usó USB como conexión del módulo Heltec HT-M01, luego se usó SPI solo para comprobar las modalidades de implementación. Se utiliza SPI en la versión de operación regular.
Conexión entre componentes
- módulo Heltec HT-M01 y Raspberry, SPI o USB
- Ethernet desde la Raspberry Pi , usando dirección fija
La conexión Ethernet facilita la comunicación con el esquema existente y en operación, facilitando la ubicación de los componentes de software en otros «servidores» en los Raspberry Pi.
Referencia: Heltec automation https://heltec-automation-docs.readthedocs.io/en/latest/gateway/ht-m01/qucik_start.html