Přeskočit na hlavní obsah

Režim LoRa P2P (peer-to-peer)

Dostupné od firmwaru v2.0.0

Režim LoRa P2P je součástí firmwaru STICKER v2.0.0. Stejný obraz firmwaru umí LoRaWAN i P2P; zařízení si jeden z nich zvolí při startu podle parametru radio-mode.

LoRa P2P je druhý režim rádia pro lokality bez sítě LoRaWAN. STICKER nepotřebuje síťový server LoRaWAN (LNS). Spáruje se s ProXimos Hubem přes modem HARDWARIO FIBER a komunikuje rádiovým protokolem HARDWARIO TOWER přes LoRa.

Hlavní výhody​

  • Bez infrastruktury LoRaWAN: Není potřeba brána LoRaWAN ani síťový server (ChirpStack, TTS). Síť řídí ProXimos Hub.
  • Potvrzované doručení: Brána potvrzuje rámce přímo na místě. Jedno potvrzované odeslání vyšle rámec až třikrát, dokud nepřijde potvrzení (ACK). Bez potvrzení se odeslání po náhodné prodlevě zopakuje ještě nejvýš třikrát.
  • Stejné funkce jako LoRaWAN: Telemetrie, alarmy, příkazy přes downlink, stránkované odpovědi, doplnění historie, síťový čas, dohled nad spojením, get_radio_state a ohlášení Info + nastavení po startu a každých interval-announce hodin.
  • Šifrování a autentizace: Každý datový rámec chrání AES-128-CCM klíčem relace, který se odvodí při připojení k síti.

Architektura a topologie​

  • Párování: Uzel se připojí k síti rádiem. JoinRequest identifikuje uzel jeho DevEUI a je autentizovaný klíči odvozenými z jeho AppKey. Hub odpoví zprávou JoinAccept a obě strany si odvodí nový klíč relace. Spárování se uloží, takže restart nevyžaduje nové připojení.
  • Rámce: Rámce TOWER se 14bajtovou hlavičkou a 8bajtovým autentizačním tagem. MTU je 96 B, na užitečná data tedy zbývá 74 B na rámec.
  • Potvrzované vysílání: Alarmy (při radio-alarm-ack true), odpovědi a rámce historie potvrzuje brána. Každé odeslání má až 3 vysílání a bez potvrzení se zopakuje nejvýš třikrát. Ve firmwaru v2.0.0 se potvrzuje i každé pravidelné hlášení telemetrie.
  • Downlinky: Hub zařadí příkaz pro uzel do fronty a ohlásí ho příznakem PENDING v následujícím potvrzení. Uzel pak nechá přijímač zapnutý, dokud downlink nepřijme. Příkaz tak čeká nejvýš jeden interval hlášení.
  • Payloady: Payloady STICKER jsou bajt po bajtu stejné jako payloady na fPortech LoRaWAN (telemetrie 2, alarmy 3, odpovědi 85), takže platí stejné příkazy, dekodér i pravidla stránkování.
  • Duty cycle: Uzel si sám hlídá rozpočet vysílacího času v klouzavé hodině podle subpásma EU868, do kterého spadá p2p-frequency.
Uzly a Hub aktualizujte současně

Firmware v2.0.0 převedl P2P na protokol TOWER bez možnosti návratu. Uzly a ProXimos Hub je nutné aktualizovat současně a každý uzel se po aktualizaci připojí znovu.

Parametry rádia​

Uzel i Hub musí mít stejné parametry rádia. P2P nemá ADR, řízení výkonu ani změnu SF: všechny parametry jsou pro danou síť pevné.

ParametrVýchozí hodnotaPopis
p2p-frequency869525000 (869,525 MHz)Nosná frekvence v Hz, 863–870 MHz (jen pásmo EU868). Jeden kanál pro uplink, potvrzení i downlink.
p2p-spreading-factor7Spreading factor 6–12. Vyšší hodnota znamená delší dosah i delší dobu vysílání.
p2p-tx-power14Vysílací výkon 2–14 dBm, pokud ho Hub nepřidělí ve zprávě JoinAccept.
p2p-modulationloralora pro ProXimos Hub. fsk zvolí fyzickou vrstvu TOWER GFSK pro standardní bránu HARDWARIO TOWER (páruje se vlastním párováním TOWER).

Při p2p-modulation lora jsou ostatní fyzické parametry pevné: šířka pásma 125 kHz, coding rate 4/5, preambule 8 symbolů, explicitní hlavička, CRC zapnuté.

Konfigurace a správa​

Parametry rádia P2P lze zapsat jen ve vývojářském shellu přes RTT, který mají ladicí a produkční (provisioning) obraz firmwaru. Release obraz shell nemá. Pracuje s hodnotami p2p-* uloženými v NVS: s hodnotami, které zapsal ladicí nebo produkční obraz předtím, než se přes něj bez mazání nahrál release obraz, jinak s výchozími hodnotami z tabulky výše. Zařízení s release obrazem proto komunikuje s Hubem na výchozích hodnotách (869,525 MHz, SF7, 14 dBm, lora), pokud jeho parametry nebyly nastaveny tímto způsobem, a Hub je potřeba nastavit shodně. Přes NFC umí aplikace HARDWARIO Manager přepnout radio-mode na p2p, parametry p2p-* ale nastavit nedokáže: firmware jejich zápis přes NFC odmítne. Přes NFC i přes rádio jsou jen ke čtení (vrací je get_config / get_param). Přes rádio by navíc jejich změna přerušila spojení, kterým přišla.

config radio-mode p2p
config p2p-frequency 869525000
config p2p-spreading-factor 7
config p2p-tx-power 14
config p2p-modulation lora
settings save

Identitu uzlu určují stejné parametry jako u LoRaWAN: radio-deveui (DevEUI, které Hub zaregistruje) a radio-appkey (kořenový klíč pro připojení). Samostatný klíč pro P2P neexistuje. Při nulovém DevEUI nebo AppKey rádio odmítne start.

Diagnostika​

  • get_radio_state (přes NFC nebo rádio) vrací stav spojení, SF, vysílací výkon, RSSI/SNR v obou směrech, využití duty cycle a čítače od startu.
  • Na ladicím obrazu s P2P ukáže ats radio status spárování a stav spojení. Při testování na stole pomohou ats radio listen, ats radio unjoin (zapomene spárování, restartuje) a ats radio ack_drop.

Známá omezení​

  • Zatím chybí listen-before-talk.
  • Parametry rádia P2P nejde nastavit přes NFC.
  • Jen pásmo EU868.

Postupy uvedení do provozu v terénu najdete v dokumentaci aplikace HARDWARIO Manager.