目次
前回までは
前回（郊外地域におけるPrivate LoRa通信によるIoT機器活用（その１））では、Private LoRa通信による2点間の疎通確認を実施し、鳥取県八頭町の田園風景が広がる地域では、見通し7キロ程度の通信が可能であることを確認しました。
今回のゴール
今回は、Private LoRaではなく、LoRaWANによる通信を行います。
LoRaWANに使用する機材等
前回使用した機材ではGPS情報の取得のみでしたが、今回は室温・湿度・気圧データも取得し、クラウドへアップします。
使用部材
基地局（Gateway)
Wifiのアクセスポイントのようなもので、移動端末からのデータを受信する機材。
移動端末（Device)
■LoRa通信モジュール EASEL社LoRa通信モジュール「ES920LR」
※今回は使用していないが、ピンヘッダが付いた「 ES920LRB」の方が便利。
ES920LRにはPrivate LoRa用ファームとLoRaWAN用ファームがあり、今回はLoRaWAN版を使用します。それぞれのファームは、(株)EASELに問い合わせをすれば対応するファームを用意していただけます。ファームの書き込みはUSBシリアルモジュール等で書き込みます。自身でのファーム書き込みが困難な場合には、 (株)EASEL でもご対応いただけるとのことです。
■マイコン ESP8266 「ESPr Developer」
■みちびき対応 GPSモジュール
■BME280搭載 温湿度・気圧センサモジュール
サーバー・クラウドサービス
■TTN(The Things Network)
無料で利用できるLoRaWANサーバー。TTNに基地局(Gateway)を登録すると、Gatewayを介して届いた移動端末のデータをTTNを経由して別のクラウドサービスへ渡すことができます。移動端末の認証等もTTNの機能で行うことができます。そのため、複数のGatewayやDeviceを管理するためにはTTNのようなLoRaWANサーバーが必要になります。
TTNに登録されているGatewayは、Gateway設置者以外の人も利用可能です。
■Cayenne(カイエン)
収集したデータを可視化するクラウドサービス（今のところ無料）
TTNの設定
基地局(Gateway)の設定
Getawayの設定は「エレキジャックIoT No.1（CQ出版社)」の「2万円台で始めるLoRaWANゲートウェイ」を参照しました。とてもわかりやすいです。
ネットを検索すると、dual_chan_pkt_fwd.cppとglobal_conf.json の2ファイルを修正する手順がありますが、上記手順ではglobal_conf.jsonのみの修正で対応できました。dual_chan_pkt_fwd.cppはダウンロードした時点で修正済みなのかもしれません。
＜トラブルシューティング＞
移動端末(Device)の設定
LoRa通信モジュール「ES920LR」 の設定
モジュール関連ドキュメントは下記ページにまとめられています。
https://easel5.com/documents/
今回、主に参照するドキュメントは「LoRaWANソフトウェア説明書」です。
ファームの書き換えについては、「ソフトウェア開発環境説明書」に記載されています。
参考までにモジュール設定情報を記載します。
configuration setting is below Class : Class A ADR : OFF Activate : Activation by Personalization DevEUI : 0000000000000000 AppEUI : 0000000000000000 AppKey : 00000000000000000000000000000000 DevAddr : (TTNのDevice Address) NwkSKey : (TTNのNetwork Session Key) AppSKey : (TTNのApp Session Key) Acknowledge : OFF Retry count : 0 RSSI information : OFF Config/Operation : Configuration UART baudrate : 115200 Sleep Mode : No Sleep Sleep Time : 50 Default Data rate : DR2 Output Power : 13dBm UplinkDwellTime : No Limit Duty Cycle : < 1% Format : BINARY
マイコン ESP8266 「ESPr Developer」の設定
BME280搭載 温湿度・気圧センサモジュール関連
みちびき対応 GPSモジュール関連
可視化サービスCayenne(カイエン)関連
今回は、最終的にCayenneにてデータを表示します。そのため、DeviceからCayenneに対応したフォーマットでデータを送信する必要があります。LoRaWANでは1回に送信可能なデータサイズが限られるため、そのフォーマットも検討する必要がありますが、 Cayenneに対応したライブラリを利用すると簡単にフォーマットを整えることが可能です。
TTNとCayenneの連携
連携手順については、「 第１回 The Things Network (TTN) 勉強会＠柏の葉 」にも記載されています。
TTNのドキュメントの手順では、うまく接続できませんでした。
また、Cayenneにはスマートフォン用のアプリも用意されているのですが、なぜかGPSの位置情報は違う場所が表示されていました。PCのブラウザからは正しい位置情報が表示されています。
次回以降は
■TTN × IFTTT × LINE・Slack 通知
■TTNとMS Azure連携
■Raspberry PiでつくるLoRa+BLEのワイヤレス中継機