Wio Terminal LoRaWan Chassis with Antenna-built-in LoRa-E5 and GNSS, EU868/US915

Wio Terminal LoRaWan Chassis with Antenna-built-in LoRa-E5 and GNSS, EU868/US915 integrado con LoRa-E5 STM32WLE5JC, alimentado por el núcleo MCU ARM Cortex M4 de ultra bajo consumo y LoRa SX126x, es un módulo de radio inalámbrico que soporta el protocolo LoRa y LoRaWAN en la frecuencia EU868 & US915 y modulaciones (G)FSK, BPSK, (G)MSK, LoRa. Wio Terminal LoRaWan Chassis with Antenna-built-in LoRa-E5 and GNSS, EU868/US915 puede dotar a tus placas de desarrollo de características potentes de rango de transmisión ultra largo mediante conexión fácil plug and play con el conector Grove a bordo.

Como una actualización de nuestra versión anterior - Grove - LoRa Radio - alimentado por RFM95 ultra-long-range Transceiver Module, Grove LoRa-E5 integrado con LoRa-E5 STM32WLE5JC Module es un módulo de radio inalámbrico LoRa de alto rendimiento y fácil uso que soporta el protocolo LoRaWAN.

El módulo LoRa-E5 LoRaWAN STM32WLE5JC es la parte funcional principal integrada en Wio Terminal LoRaWan Chassis with Antenna-built-in LoRa-E5 and GNSS, EU868/US915. Es un módulo LoRaWAN que integra el núcleo MCU ARM Cortex M4 de ultra bajo consumo y LoRa SX126x, como la primera combinación mundial de RF LoRa y chip MCU en un solo módulo pequeño, soporta modulaciones (G)FSK, BPSK, (G)MSK, y LoRa, y está certificado por FCC, CE. (Aprende más sobre LoRa-E5 desde LoRa-E5 wiki)

Más comparación entre el chip LoRa-E5 y RFM95:

Al conectar Wio Terminal LoRaWan Chassis with Antenna-built-in LoRa-E5 and GNSS, EU868/US915 a tus placas de desarrollo, tus dispositivos pueden comunicarse con y controlar LoRa-E5 convenientemente mediante comando AT a través de conexión UART. Grove LoRa-E5 será una opción superior para el desarrollo de dispositivos IoT, pruebas, y escenarios IoT de larga distancia y ultra bajo consumo como agricultura inteligente, oficina inteligente, e industria inteligente. Está diseñado con estándares industriales con una temperatura de trabajo amplia de -40℃ ~ 85℃, alta sensibilidad entre -136 dBm y -137 dBm, y potencia de salida entre 10 dBm y 22 dBm.

Características

• LoRa-E5 (STM32WLE5JC) integrado
• Soporte para protocolo LoRaWAN en banda de frecuencia EU868/US915
• Rango de transmisión ultra-largo de hasta 10km (Valor ideal en espacio abierto)
• Control fácil mediante comandos AT a través de conexión UART
• Prototipado rápido con interfaces Grove plug-and-play
• Consumo de energía ultra-bajo y alto rendimiento

Descripción General del Hardware

1. LoRa-E5 STM32WLE5JC (Hoja de datos)
2. Conector MHF IPEX
3. Antena de Cable
4. Conector Grove
5. Indicadores LED

Plataformas Soportadas

Arduino	Raspberry Pi

Especificación

	Parámetros Generales
Suministro de Voltaje:	3.3V/5V
Potencia de Salida:	Hasta +20 dBm a 3.3V
Frecuencia de Trabajo	868/915MHz
Protocolo	LoRaWAN
Sensibilidad	-116.5dBm ~ -136dBm
Modulación	LoRa, (G)FSK, (G)MSK y BPSK
Corriente	Solo 60uA en modo de suspensión
Tamaño	20*40mm
Temperatura de Trabajo	-40℃ ~ 85℃

Lista de Partes

Productos	Cantidad
Chasis Wio Terminal LoRaWan con Antena-LoRa-E5 y GNSS integrados, EU868/US915	*1
Antena	*1

Aplicación

• Rastreador GPS LoRaWAN
• Probador de Campo LoRaWAN
• Agricultura Inteligente
• Ciudades Inteligentes
• Fábrica Inteligente
• Prototipado rápido de dispositivos LoRa con Wio Terminal
• Cualquier desarrollo de aplicaciones de comunicación inalámbrica de larga distancia
• Aprendizaje e investigación de aplicaciones LoRa y LoRaWAN

Comenzando

Materiales requeridos

Wio Terminal	Chasis LoRaWan	Chasis de Batería
Obtener UNO Ahora	Obtener UNO Ahora	Obtener UNO Ahora

Proyecto 1: Probador de Gateway LoRaWAN WioTerminal

Introducción

El Probador de Gateway LoRaWAN es una herramienta portátil multipropósito que puede detectar la cobertura de sus gateways LoRaWAN. Luego le informará si la señal está en un rango normal. Diseñado para facilitar el despliegue de una red LoRaWAN, el Probador de Gateway LoRaWAN le ayudará a determinar la ubicación óptima para el despliegue de su gateway LoRaWAN.

Antes de desarrollar esto, revisamos el mercado de probadores LoRa; el precio generalmente oscila entre $200 y $500, sin embargo, algunos de ellos carecen de una aplicación backend para reportar la señal de red, hora actual, estado y otra información crítica. Por lo tanto, decidimos traer una versión de bajo costo nosotros mismos que sea capaz de hacer más! Este proyecto está basado en el reporte WioLoRaWANFieldTester de Paul Pinault. Nos sentimos honrados de tener acceso a su enlace y le agradecemos por sus contribuciones. Combinamos la elegante UI de Paul Pinault para el terminal Wio con módulos LoRa-E5 y GNSS para producir la función del Probador de Gateway LoRaWAN.

Características

• Selección de menú para diferentes modos de operación; controles de energía, SF, entrada de números de prueba, etc.
• Soporta varios segmentos de red (EU868, US915, US915HYBRID, AS923, KR920, IN865)
• Muestra la conexión del dispositivo LoRa y el estado de enlace ascendente-descendente
• Respaldo de resultados de pruebas anteriores
• Visualización gráfica de RSSI y SNR
• Muestra el número de veces de enlace ascendente y descendente, así como la probabilidad de pérdida de paquetes
• Reporte de posición GPS, así como la hora actual y número de satélites
• Muestra información del Dispositivo LoRa, es decir, DevEui, APPEui, Appkey, versión de firmware, y más
• Define el DevEui, APPEui y Appkey

Hardware

El hardware utilizado en este proyecto es más asequible que la mayoría en el mercado, con el costo total sumando menos de cien dólares.

• WioTerminal
• Chasis Wio Terminal - Batería (650mAh)
• Chasis Wio Terminal - LoRa-E5 y GNSS

Uso

Instrucciones del Wio Terminal

El Probador de Gateway LoRaWAN básicamente envía una trama bajo demanda al gateway de forma regular, luego la transfiere al servidor (Uplink). Después espera un estado ACK. Si el probador LoRa no recibe una respuesta, continuará enviando la misma trama hasta que se alcance el número preestablecido. El ACK, por otro lado, devuelve la respuesta (Downlink) al probador LoRa, lo que implica que el mensaje se reenvía a un servicio backend, desde donde la información finalmente se muestra en la pantalla del terminal Wio. Este proyecto está basado en la plataforma Arduino, lo que significa que usaremos el IDE de Arduino y varias librerías de Arduino. Si esta es tu primera vez usando el terminal Wio, aquí tienes una guía para Comenzar Rápidamente con Wio Terminal.

librerías requeridas:

• Seeed_Arduino_SFUD
• TinyGPS
• LovyanGFX

Nota

Cuando subas el código, por favor selecciona el modo esclavo.

Configuración de la Consola TheThingsNetwork

En este proyecto, pruebo el probador LoRa en la plataforma TheThingsNetwork, las instrucciones son las siguientes:

Paso 1: Ingresa al sitio web de TTN y crea tu cuenta, luego ve a gateways para comenzar a configurar tu dispositivo.

Paso 2: Añade el dispositivo gateway:

• Propietario
• ID del Gateway
• EUI del Gateway
• Nombre del Gateway

Paso 3: Añadir Aplicación:

• Propietario
• ID de la Aplicación
• Nombre de la Aplicación

Paso 4：Añadir el nodo LoRa:

• Marca (Selecciona Sense CAP)
• Modelo (Selecciona LoRa-E5)
• Versión de Hardware (Por defecto)
• Versión de Firmware (Por defecto)
• Perfil (La Región depende de tu ubicación)
• Plan de frecuencia
• AppEUI
• DEVEUI
• AppKey
• ID del Dispositivo Final

Paso 5: Añadir el código para decodificar los datos:

function Decoder(bytes, port) {
 
  var decoded = {};
  if (port === 8) {
    decoded.latitude   = (bytes[3] | (bytes[2]<<8) | (bytes[1]<<16)  | (bytes[0]<<24)) /1000000;
    decoded.longitude  = (bytes[7] | (bytes[6]<<8) | (bytes[5]<<16)  | (bytes[4]<<24)) /1000000;
    decoded.altitude   = (bytes[9] | (bytes[8]<<8));
    decoded.satellites = bytes[9];
  }
 
  return decoded;
}

Paso 5: Verificar el resultado en TheThingsNetwork

Ve al gateway, luego haz clic en "Live data".

Instrucciones del Wio terminal

Cada dispositivo LoRa tiene un número de serie único, después de conectar el dispositivo LoRa al Wio terminal se mostrará el deveui, appeui y appkey en la primera página, necesitas llenar el ID de LoRa y el ID del gateway en el servidor.

Hay datos de Rssi y Snr, y mostrará la señal y la barra de Snr y pérdida de paquetes después de obtener la respuesta ACK.

Este dispositivo también tiene una función GPS, pero no se recomienda para usar en espacios cerrados en caso de que afecte la recolección de satélites.

esquemático

Echa un vistazo al directorio de la placa para detalles sobre PCB y componentes. Aquí está la versión simplificada de los esquemáticos para implementación DiY. si quieres más detalle, solo ve a revisar la lista de archivos.

Carcasa

La carcasa impresa en 3D se puede encontrar en la lista de archivos que es PCBA WioTerminal Chassis H y archivo PCB. Encontrarás todo el diseño en él. También encontrarás el archivo fuente de FreeCad en caso de que quieras modificarlo/mejorarlo.

El trabajo impreso en 3D como se muestra a continuación:

Proyecto 2: Nodo LoRa con WioTerminal-Monitor Inteligente de Jardín IoT

Introducción

El Monitor Inteligente de Jardín IoT utiliza el Wio Terminal Chassis-LoRa-E5 y GNSS como un dispositivo IoT, básicamente está enviando una trama al gateway y luego transfiere al servidor(Uplink), en este caso, puedo agrupar otros datos con la trama para subir, como GPS, temperatura y humedad, también puedes traer otros datos de sensores como quieras. Después de que el ACK obtenga la respuesta(Downlink) de vuelta al dispositivo LoRa, el estado de conexión cambiará a conectado y se mostrará en el Wio terminal, lo que significa que el mensaje se pasó al servicio backend y luego puedes ver los datos en la plataforma TheThingsNetwork, también puedes usar otras plataformas, pero la premisa es que la plataforma pueda soportar el Wio Terminal Chassis-LoRa-E5 y GNSS.

Característica

• El dispositivo LoRa puede mostrar el DevEui, APPEui y Appkey en la primera página.
• puede mostrar la temperatura actual, humedad y hora actual.
• Mostrar longitud, latitud y número de satélites.
• Mostrar el estado de conexión del dispositivo y TTN.

Hardware

Para esta demostración necesitarás la lista de dispositivos que se muestra a continuación:

• WioTerminal

• Wio Terminal Chassis - Battery (650mAh)

• Grove - Temperature&Humidity Sensor (DHT11)

• Wio Terminal Chassis - LoRa-E5 and GNSS

Uso

Este proyecto está basado en la plataforma Arduino, lo que significa que usaremos el IDE de Arduino y varias librerías de Arduino. Si esta es tu primera vez usando el Wio terminal, aquí tienes una guía para Comenzar rápidamente con Wio Terminal.

librería requerida:

• Seeed_Arduino_SFUD
• TinyGPS
• Grove_Temperature_And_Humidity_Sensor

Configuración de la Consola TheThingsNetwork

En este proyecto, pruebo el probador LoRa en la plataforma TheThingsNetwork, las instrucciones son las siguientes:

Paso 1: Ingresa al sitio web de TTN y crea tu cuenta, luego ve a gateways para comenzar a configurar tu dispositivo.

Paso 2: Añadir el dispositivo gateway:

• Owner
• Gteway ID
• Gateway EUI
• Gateway name

Paso 3: Añadir Aplicación:

• Owner
• Application ID
• Application name

Paso 4：Añadir el nodo LoRa:

• Brand (Seleccionar Sense CAP)
• Model (Seleccionar LoRa-E5)
• Hardware Ver (Por defecto)
• Firmware Ver (Por defecto)
• Profile (La Región es según tu ubicación)
• Frequency plan
• AppEUI
• DEVEUI
• AppKey
• End Device ID

Paso 5: Añadir el código para decodificar los datos:

function Decoder(bytes, port) {
 
  var decoded = {};
  if (port === 8) {
    decoded.temp = bytes[0] <<8 | bytes[1];
    decoded.humi = bytes[2] <<8 | bytes[3];
    decoded.latitude   = (bytes[7] | (bytes[6]<<8) | (bytes[5]<<16)  | (bytes[4]<<24)) /1000000;
    decoded.longitude  = (bytes[11] | (bytes[10]<<8) | (bytes[9]<<16)  | (bytes[8]<<24)) /1000000;
    decoded.altitude   = (bytes[15] | (bytes[14]<<8) | (bytes[13]<<16) | (bytes[12]<<24))/100;
    decoded.satellites = bytes[16];
  }
 
  return decoded;
}
 

Paso 5: Verificar el resultado en TheThingsNetwork

Ve al gateway, luego haz clic en "Live data".

Nota

Cuando subas el código, por favor selecciona el modo esclavo.

Cada dispositivo LoRa tiene un número de serie único, después de conectar el dispositivo LoRa al Wio terminal se mostrará el deveui, appeui y appkey en la primera página, necesitas llenar el ID de LoRa y el ID del gateway en el servidor.

En la segunda página, se mostrará la temperatura, humedad, hora actual, longitud, latitud y número de satélites.

PlatformIO

También proporcionamos código para PlatformIO.

IcingTomato/LoRaNode-with-WioTerminal-IoT-Smart-Garden-Monitor

IcingTomato/WioTerminal-LoRaWAN-Gateway-Tester

Recursos

Hoja de datos:

• Wio Terminal Chassis - LoRa-E5 and GNSS v1.2.zip
• Hoja de datos y especificaciones de LoRa-E5
• Especificación de comandos AT de LoRa-E5

• Hoja de datos STM32WLE5JC

Certificaciones:

• Certificación LoRa-E5-HF CE-VOC-RED
• Certificación FCC LoRa-E5-HF -DSS
• Certificación FCC LoRa-E5-HF -DTS

SDK relevante:

• Paquete MCU STM32Cube para la serie STM32WL

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