Configurar el Kit XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 como Gateway LoRaWAN de Canal Único

Los gateways de canal único (también llamados One-Channel Hub) son herramientas de bajo costo que permiten a los usuarios comenzar a explorar el mundo de LoRa.
Estos gateways pueden recibir paquetes LoRa en un factor de dispersión y canal específicos, y facilitan el intercambio de estos paquetes con la red.
Debido a su bajo costo, muchos usuarios han optado por construir sus propios gateways de canal único para experimentar con la tecnología LoRa.

El XIAO ESP32S3 como MCU principal junto con el kit de radio LoRa Wio-SX1262 pueden configurarse para funcionar como un gateway de canal único.
Este kit ofrece una solución práctica para quienes estén interesados en adentrarse en la tecnología LoRa y establecer conexiones con un LNS (servidor de red LoRa).

Este es el proyecto en GitHub: One Channel Hub.

Flashear el Firmware

El firmware está preparado para su instalación y viene pre-flasheado en el Kit XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 con carcasa 3D.
Si deseas flashear el Kit XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 como Gateway LoRaWAN de Canal Único, simplemente descárgalo desde la biblioteca binaria.

tip

El Kit XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 con carcasa 3D viene pre-flasheado como un gateway LoRaWAN de canal único.
Por favor, salta a la siguiente sección para la configuración.

note

Este firmware está construido con:

• Seleccionar la placa Seeed XIAO ESP32S3 Gateway
• Modificar el tamaño de la Flash a 8 MB
• Habilitar obtener configuración desde la flash
• Deshabilitar Configuración por Wi-Fi
• Deshabilitar pantalla OLED

Uso:

• Habilitar/deshabilitar la configuración mediante el botón de usuario
• El nombre de difusión por Bluetooth es "GW-XIAO-ESP32S3"
• Conéctate a través de la app SenseCraft y configura Wi-Fi/LoRa

Si no utilizas el entorno completo de ESP-IDF, también es posible flashear los archivos binarios proporcionados usando la utilidad esptool.

Haz clic para descargar el firmware:

Download ⏬

Paso 1: Descarga Esptool. Para más información, consulta la documentación de Esptool.

$ pip install esptool

Paso 2: Conecta el XIAO ESP32S3 a tu PC.

Paso 3: Navega hasta el archivo descargado y abre una terminal o línea de comandos, luego ejecuta los comandos de esptool.py.

• Para Linux/macOS

esptool.py --chip esp32s3 -p port -b 460800 --before=default_reset --after=hard_reset write_flash --flash_mode dio --flash_freq 80m --flash_size 8MB 0x0 seeed_xiao_esp32s3_devkit_bootloader.bin 0x10000 seeed_xiao_esp32s3_devkit_lorahub.bin 0x8000 seeed_xiao_esp32s3_devkit_partition-table.bin

• Para Windows

py -m esptool --chip esp32s3 -p COM14 -b 460800 --before=default_reset --after=hard_reset write_flash --flash_mode dio --flash_freq 80m --flash_size 8MB 0x0 seeed_xiao_esp32s3_devkit_bootloader.bin 0x10000 seeed_xiao_esp32s3_devkit_lorahub.bin 0x8000 seeed_xiao_esp32s3_devkit_partition-table.bin

Reemplaza port con el nombre del puerto serial que estés utilizando.
Si la conexión falla, consulta la sección de Solución de problemas.

Flashear con ESP-IDF

Identifica el dispositivo serial asociado al One-Channel Hub que se va a flashear.
En Linux y macOS, puedes verificar el puerto serial con:

ls /dev/cu*

luego flashea usando idf.py, remplaza port

idf.py -p port flash

Si se devuelve un error de permisos, verifica que el usuario actual pertenezca al grupo dialout. Si no es así, realiza lo siguiente, reinicia la máquina con Linux y vuelve a intentarlo:

sudo usermod -a -G dialout $USERNAME

En un entorno Windows, supongamos que el dispositivo está montado como COM14, el comando anterior se vería así:

idf.py -p COM14 flash

Lanza la consola de monitoreo para ver los registros (opcional).

idf.py -p port monitor

Flashear con esptool

Si no utilizas el entorno completo de ESP-IDF, simplemente puedes descargar los archivos binarios proporcionados siguiendo la primera sección.

Flashear con esptool-JS

Se recomienda usar la herramienta esptool en línea para flashear.

Paso 1: Configura la velocidad de baudios en 115200 y conéctate al puerto correcto.

Paso 2: Elige los archivos .bin y completa con la dirección de memoria correspondiente:

Flash Address	File
0x0	seeed_xiao_esp32s3_devkit_bootloader.bin
0x10000	seeed_xiao_esp32s3_devkit_lorahub.bin
0x8000	seeed_xiao_esp32s3_devkit_partition-table.bin

Configuración mediante la App SenseCraft

Configuración de WiFi y LoRaWAN

Paso 1: Descarga la aplicación SenseCraft: Enlace de descarga

Paso 2: Conecta el Kit XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 a la corriente.

Paso 3: Sigue las instrucciones en la aplicación para configurar el WiFi y LoRaWAN.

• Regístrate e inicia sesión en la aplicación SenseCraft.
• Navega a Usuario -> Configuración del dispositivo por Bluetooth.
• Selecciona XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 Kit.
• Haz clic en El dispositivo está listo para la configuración.
• Presiona el botón del kit una vez. Cuando el LED comience a parpadear, el dispositivo entrará en modo de emparejamiento por Bluetooth.

Paso 4: Registra la pasarela LoRaWAN en The Things Network (TTN).

• Crea una cuenta e inicia sesión en: https://eu1.cloud.thethings.network/
• Registra la pasarela (gateway).
• Copia el gateway EUI correcto en TTN, y completa también el plan de frecuencia y el ID de la pasarela (gateway ID) correctamente.
• Reinicia el módulo de la pasarela y espera aproximadamente 2 minutos. Luego podrás comprobar el estado de conexión de la pasarela.

Configuración mediante ESP BLE prov

note

Si deseas configurar el Wi-Fi usando ESP BLE prov y configurar LoRaWAN mediante un cliente web, necesitas flashear este firmware. Ten en cuenta que no es el mismo firmware que el utilizado para la configuración mediante la aplicación SenseCraft.
Además, puedes habilitar la opción Habilitar provisión de Wi-Fi (Enable Wi-Fi provisioning) siguiendo la guía Personalizar y compilar firmware.

Configuración de Wi-Fi

Paso 1: Descarga la aplicación ESP BLE prov:

• Para Android
• Para IOS

Presiona el botón RST en la placa, y luego presiona el botón BOOT, el LED se encenderá.

Paso 2: Conecta el XIAO a tu PC y abre una herramienta de puerto serial, como PuTTY, COMTOOL u otra herramienta de tu preferencia.

Paso 3: Abre la comunicación por terminal

• Para COMTOOL:

(1). Selecciona el puerto serial correcto y establece la velocidad en 115200 baudios

(2). Ve a la pestaña "Terminal" y abre la comunicación

• Para PuTTY:

(1). Selecciona la línea serial correcta y configura la velocidad en 115200 baudios

(2). Ve a "Terminal" y haz clic en "Implicit CR in every LF" (CR implícito en cada LF)

Paso 4: Haz clic en 'Provision Device' en la app ESP BLE prov

Una vez conectado con éxito, la información de conexión Wi-Fi y el ID de la puerta de enlace LoRa se mostrarán en el terminal.

tip

Toma nota, esta información es útil para la configuración de LoRa:

1. Dirección IP: 192.168.1.44
2. Puerto: 8000
3. Gateway EUI: 0xF09E9EFFFE20D02C

El mensaje del reenviador de paquetes LoRa, en formato JSON, se puede verificar en el terminal.

Configuración de LoRaWAN

Como anotamos anteriormente la dirección IP y el puerto, la interfaz web está disponible en: http://ip_address:8000. Ábrela en tu navegador.

La interfaz web permite configurar los siguientes parámetros:

Parámetros de canal:

• Frecuencia
• Spreading Factor (Factor de propagación)
• Ancho de banda

Servidor de red LoRaWAN:

• Dirección
• Puerto

Dirección del servidor SNTP: para obtener la hora UTC

Hay 2 botones en la parte inferior del formulario de configuración:

• Configure: al presionar este botón, los parámetros establecidos en el formulario HTML se escriben en la memoria flash (NVS).
• Reboot: al presionar este botón, se activa un comando de reinicio; el LoRaHub se reiniciará y se aplicará la nueva configuración.

note

Ten en cuenta que la configuración escrita en la memoria flash solo se aplica después del próximo reinicio.

Todo está listo. Ahora podemos conectar el kit XIAO ESP32S3 & SX1262 LoRa a un servidor de red LoRa como TTN (The Things Network) y Chirpstack.

• Conectar a TTN
• Conectar a Chirpstack

Personalizar y compilar el firmware

Si quieres restablecer la configuración, las siguientes instrucciones te ayudarán a compilar el firmware por ti mismo en el entorno ESP-IDF.

Configurar el entorno

Este proyecto está basado en el entorno de desarrollo ESP-IDF de Espressif, consulta esta guía para configurar el entorno.

Obtener ESP-IDF

mkdir -p ~/esp
cd ~/esp
git clone -b v5.2.1 --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git

Configurar herramientas

cd esp-idf/
./install.sh

Instalación de One Channel Hub

Paso 1: Clona el repositorio localmente y navega hasta la ruta del proyecto.

git clone https://github.com/Seeed-Studio/one_channel_hub.git

cd ~/this_project_directory

Paso 2: Instala los controladores requeridos

• SX126x driver(sx1261, sx1262, sx1268):

git clone -b v2.3.2 https://github.com/Lora-net/sx126x_driver.git sx126x_driver

• llcc68 driver:

git clone -b v2.3.2 https://github.com/Lora-net/llcc68_driver.git llcc68_driver

• lr11xx driver(lr1121):

git clone -b v2.4.1 https://github.com/Lora-net/SWDR001.git lr11xx_driver

Compilar el firmware

Paso 1: Entra al directorio lorahub.

cd lorahub

Prepara tu terminal Linux/MAC para compilar con ESP-IDF desde la línea de comandos. Este paso puede omitirse en Windows, ya que la herramienta instalada 'ESP-IDF x.x CMD' prepara el entorno automáticamente.

. ~/esp/esp-idf/export.sh

Configura el target ESP32 para la compilación.

idf.py set-target esp32s3

Personaliza la compilación si es necesario:

idf.py menuconfig

(1) Configura el tipo de placa:

LoRaWAN 1-CH HUB Configuration -> Hardware Configuration -> Board type -> Seeed XIAO ESP32S3 Gateway

El valor por defecto para el tipo de radio LoRa es sx1262.

No olvides deshabilitar la pantalla OLED.

(2) Configura el tamaño de la memoria flash:

Serial flasher config -> Flash size -> para XIAO ESP32S3 es 8MB.

(3) Configura el Provisionamiento Wi-Fi:

Para usar Provisionamiento Wi-Fi vía SenseCraft APP: LoRaWAN 1-CH HUB Configuration -> WiFi Configuration -> Disable WiFi Provisionning over BLE

• Para usar Provisionamiento Wi-Fi vía ESP BLE prov: LoRaWAN 1-CH HUB Configuration -> WiFi Configuration -> Enable WiFi Provisionning over BLE

  

Finalmente, compila el proyecto:

idf.py all

Recursos

• Firmware One Channel Hub para XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 Kit vía SenseCraft APP
• Firmware One Channel Hub para XIAO ESP32S3 & Wio-SX1262 Kit vía ESP BLE prov
• Repositorio Github

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