Managed Network Server

LoRaWAN Network Server pro EMBER — ChirpStack nebo The Things Stack — může být buď provozován na vaší vlastní infrastruktuře (viz ChirpStack a The Things Stack), nebo provozován společností HARDWARIO jako spravovaná služba. Tato stránka popisuje spravovanou službu. Kromě spravovaného network serveru poskytuje HARDWARIO volitelně také SIM kartu s konektivitou pro LTE backhaul a bezpečný vzdálený přístup přes OpenVPN.

Pro získání spravované služby potřebujete mít alespoň jedno zařízení EMBER Hotspot.

S touto službou získáte vlastní instanci ChirpStack a Node-RED přístupnou přes webové rozhraní pro správu.

Přístup je zabezpečen protokolem HTTPS/TLSv1.3 a uživatelská identita je ve spravované službě vytvořena týmem HARDWARIO při zřizování služby.

Ke správě služby nepotřebujete žádný specializovaný software na PC ani mobilu. Postačí aktuální webový prohlížeč.

Webová správa

Webová správa poskytuje přístup k aplikacím ChirpStack a Node-RED prostřednictvím služby Teleport.

caution

Uživatelský účet vytvoří tým podpory HARDWARIO.

Přihlašovací URL webové správy: https://<customer identifier>-<service index>.ember.hardwario.cloud/

tip

Část <customer identifier> musíte nahradit identifikací přidělenou společností HARDWARIO (obvykle jméno firmy).

Pro multifaktorovou autentizaci potřebujete jednu z těchto metod:

Google Authenticator nebo kompatibilní aplikaci na mobilu
FIDO2 – univerzální druhý faktor (U2F) USB klíč (např. Security Key Series)
FIDO2 – univerzální druhý faktor (U2F) bez hesla (např. YubiKey Bio Series)

Níže uvedené služby jsou přístupné přes položku menu Applications. Služby jsou označeny těmito zkratkami:

cs – aplikace ChirpStack
nr – aplikace Node-RED

Pro přístup ke konkrétní službě klikněte na tlačítko LAUNCH.

ChirpStack LoRaWAN Server

Služba Teleport přesměruje uživatele na následující URL:

https://ember-<customer identifier>-<service index>-cs.tp.hardwario.com/

Toto jsou výchozí přihlašovací údaje:

Uživatelské jméno: admin
Heslo: admin

tip

Není potřeba je měnit, protože jste identifikováni a autentizováni přihlášením do webového rozhraní Teleport.

LoRaWAN brány

Seznam všech zařízení EMBER Hotspot s hodnotou Last seen a přehledem aktivity.

LoRaWAN aplikace

V této sekci může uživatel definovat způsob předávání dat ze zařízení LoRaWAN do LoRaWAN aplikací (což mohou být koncové body uživatele).

Každá aplikace zahrnuje seznam zařízení LoRaWAN (např. CHESTER).

Aktivitu LoRaWAN můžete zkontrolovat pro jakékoli zařízení CHESTER.

Každé zařízení CHESTER musí být registrováno v sekci Application.

Doporučenou volbou je použití metody ABP (Activation By Personalization). Pro tuto metodu bude uživatel muset zadat (nebo vygenerovat) následující parametry:

Device EUI – označované také jako DevEUI
Network session key – označovaný také jako NwkSKey
Application session key – označovaný také jako AppSKey

tip

V ChirpStack se metoda ABP použije, pokud uživatel nezapne zaškrtávací pole Device supports OTAA v konkrétním profilu zařízení.

caution

Z bezpečnostních důvodů je metoda ABP vhodná pro zařízení LoRaWAN, u kterých se neočekávají restarty.

Aplikace Node-RED

Služba Teleport přesměruje uživatele na následující URL:

https://ember-<customer identifier>-<service index>-nr.tp.hardwario.com/

Data jsou z LoRaWAN serveru předávána do Node-RED pomocí Mosquitto (MQTT server). MQTT server poskytuje spravovaná služba na adrese localhost:1883.

Uplink data jsou publikována pod tímto tématem:

application/+/device/+/event/up

Tok zpracování dat v aplikaci Node-RED začíná zprávou MQTT.

tip

V Node-RED použijte node mqtt client pro přihlášení k výše uvedenému tématu.

Po přijetí zprávy MQTT je potřeba dekódovat payload zařízení podle firmwaru použitého v zařízení LoRaWAN (např. CHESTER).

caution

Ačkoli je možné dekódovat payload přímo v ChirpStack, doporučujeme to udělat později v Node-RED, kde má uživatel k dispozici plnohodnotnou knihovnu Node.js pro parsování binárních bufferů a robustnější interpret JavaScript s pokročilými nástroji pro debugování.

Níže je uveden příklad funkce Node-RED (v JavaScript) pro dekódování payloadu Base64 poskytnutého službou ChirpStack ve zprávě MQTT:

Zobrazit dekódovací funkci pro Node-RED

if (msg.payload.applicationName !== 'ember-application-chester-clime') {
    return null;
}

if (typeof msg.payload.data === 'string') {
    msg.payload.data = decode(Buffer.from(msg.payload.data, 'base64'));
}

return msg;

function decode(buffer) {
    let data = {};

    let offset = 0;

    let header = buffer.readUInt8(0);
    offset += 1;

    if ((header & 0x01) !== 0) {
        data.voltage_rest = buffer.readUInt16LE(offset);
        offset += 2;

        data.voltage_load = buffer.readUInt16LE(offset);
        offset += 2;

        data.current_load = buffer.readUInt8(offset);
        offset += 1;

        if (data.voltage_rest === 0xffff) {
            data.voltage_rest = null;
        } else {
            data.voltage_rest = data.voltage_rest / 1000;
        }

        if (data.voltage_load === 0xffff) {
            data.voltage_load = null;
        } else {
            data.voltage_load = data.voltage_load / 1000;
        }

        if (data.current_load === 0xff) {
            data.current_load = null;
        }
    }

    if ((header & 0x02) !== 0) {
        data.orientation = buffer.readUInt8(offset);
        offset += 1;

        if (data.orientation === 0xff) {
            data.orientation = null;
        }
    }

    if ((header & 0x04) !== 0) {
        data.therm_temperature = buffer.readInt16LE(offset);
        offset += 2;

        if (data.therm_temperature === 0x7fff) {
            data.therm_temperature = null;
        } else {
            data.therm_temperature = data.therm_temperature / 100;
        }
    }

    if ((header & 0x10) !== 0) {
        data.hygro_temperature = buffer.readInt16LE(offset);
        offset += 2;

        data.hygro_humidity = buffer.readUInt8(offset);
        offset += 1;

        if (data.hygro_temperature === 0x7fff) {
            data.hygro_temperature = null;
        } else {
            data.hygro_temperature = data.hygro_temperature / 100;
        }

        if (data.hygro_humidity === 0xff) {
            data.hygro_humidity = null;
        } else {
            data.hygro_humidity = data.hygro_humidity / 2;
        }
    }

    if ((header & 0x20) !== 0) {
        data.w1_thermometers = [];

        let count = buffer.readUInt8(offset);
        offset += 1;

        for (let i = 0; i < count; i++) {
            let t = buffer.readInt16LE(offset);
            offset += 2;

            if (t === 0x7fff) {
                t = null;
            } else {
                t = t / 100;
            }

            data.w1_thermometers.push(t);
        }
    }

    if ((header & 0x40) !== 0) {
        data.rtd_thermometers = [];

        let count = buffer.readUInt8(offset);
        offset += 1;

        for (let i = 0; i < count; i++) {
            let t = buffer.readInt16LE(offset);
            offset += 2;

            if (t === 0x7fff) {
                t = null;
            } else {
                t = t / 100;
            }

            data.rtd_thermometers.push(t);
        }
    }

    return data;
}

Po dekódování můžete data dále zpracovávat – skalarizovat, přidávat atributy atd. Poslední akcí v toku by mělo být doručení dat přes nějaký běžný konektor, např. HTTPS požadavek.

Pro ladění a řešení problémů s tokem můžete použít node debug a konzolové zobrazení v Node-RED.

Příklady integrace

Data mohou být předávána přes internet ke zpracování do jakékoli služby – např. pro vizualizaci, ukládání dat a integraci s podnikovými aplikacemi.

Několik běžných příkladů integrace:

REST API
Služby pro streamování dat:
- Azure Event Hub
- Azure IoT Hub
- AWS IoT Core
- ...
Microsoft Power BI
Ubidots

Webová správa​

ChirpStack LoRaWAN Server​

LoRaWAN brány​

LoRaWAN aplikace​

Aplikace Node-RED​

Příklady integrace​

Webová správa

ChirpStack LoRaWAN Server

LoRaWAN brány

LoRaWAN aplikace

Aplikace Node-RED

Příklady integrace