ELV-LW-Base Experimentierplattform für LoRaWAN®, ELV-BM-TRX1

Die Möglichkeiten der Anwendungen mit LoRaWAN sind außerst vielfaltig.
Im Grunde eignet sich die Technologie für alle Sensoren, die stromsparend Daten übermitteln sollen, die außerhalb der Reichweite normaler Netzwerke wie beispielsweise WiFi liegen (s. a. „Was brauche ich an Hardware?“). Ob es der im Beitrag erwähnte Temperatursensor im Garten, ein Taster oder Sensor am entfernt gelegenen Gartenhaus oder Wohnmobil, das Asset-Management eines Unternehmens, das Gegenstande lokalisieren oder managen will, oder die Smart City handelt ist, die mit Parkplatzsensoren das Parkraum-Management ermöglichen will:

Die LoRIS-Base bietet eine günstige und spannende Möglichkeit, die Chancen dieser Technologie auszutesten und mit ihr zu experimentieren.

Es gibt bereits zahlreiche Verfahren, um per Funk Daten von Sensoren zu übermitteln.
LoRaWAN stellt eine besonders stromsparende Möglichkeit dar, Daten per Funk über weite Entfernungen an die nächste Gegenstelle (Gateway) in einem lizenzfreien Frequenzband zu senden.
Allerdings mit Einschränkungen:
Die Datenmengen bewegen sich bei 51–222 Bytes/Sendung und der Duty-Cycle in dem genutzten Frequenzbereich (863–870 MHz) muss eingehalten werden.

Für erste Experimente reicht zunächst die LoRIS-Base und ein in der Nahe befindliches Gateway (s. u.). Auf der LoRIS-Base ist bereits ein Beispielcode aufgespielt, mit dem man zwei Taster und einen Output (bspw. LED) ansteuern kann.
Im Praxisbeispiel wird beschrieben, wie man die Taster anschließt und Daten an TheThingsNetwork (TTN/TTS) weiterleitet.
Bereits in der nächsten Ausgabe vom ELVjournal erscheinen zwei LoRIS-Module, mit denen eine Spannungsversorgung mit Knopfzellen und die Ansteuerung eines externen Tasters ermöglicht wird. Weitere Anwendungs- und Powermodule erscheinen in den darauffolgenden Ausgaben des ELVjournals.

Außerdem wird ein Gateway in der Nahe (~500 m bis einige Kilometer Entfernung) benötigt. In Deutschland sind zurzeit Gateways mit Anbindung an TTN/TTS am weitesten verbreitet. Hierauf basiert auch unser Praxisbeispiel. Ob ein Gateway in der Nähe ist, das mit TTN/TTS verbunden ist, erfahrt man unter

https://www.thethingsnetwork.org

(auf der Webseite etwas nach unten scrollen). Ist kein Gateway in der Nähe, dann seien Sie einer der Ersten, der diese spannende Technologie fordert und die Community zu dieser Funktechnologie ausbaut. Unter „Material“ empfehlen wir zwei günstige Gateways (Indoor/Outdoor), die wir ausführlich getestet haben.

Nein.
Für jedes Anwendungsmodul gibt es für die angebotene Funktionalität die passende Firmware, die per USB und unserem LoRIS-Flasher-Tool auf die LoRIS-Base aufgespielt werden kann. Für die Integration in die Netzwerkinfrastruktur
(z. B. TTN/TTS) bieten wir ebenfalls einen Beispielcode an.
Fortgeschrittene Nutzer können per Programmieradapter (STLINK/V2, Olimex 10-12 JTAG-Adapter – auf richtigen Anschluss achten!, s. „Material“) und Entwicklungsumgebung (z. B. STM32CubeIDE) einen eigenen Code schreiben.
Hierzu bieten wir Code-Templates an.
Auf der LoRIS-Base ist bereits ein Beispielcode aufgespielt, der zwei Taster und einen Output (bspw. LED) ansteuern kann (s. Praxisbeispiel).

Die LoRIS-Base ist bereits fertig aufgebaut und es muss nichts mehr gelotet werden.
Für Experimente mit dem Beispielcode (Taster/LED) findet man unter „Material“ geeignetes Zubehör wie Breadboards, Steckbrücken oder Prototypenadapter.
Das meiste des benötigten Materials sollte sich allerdings bereits in der Bastelkiste befinden.

Dazu gibt es zwei Möglichkeiten:
Zum einen vor allem für Experimente auf dem Breadboard die komfortable Spannungsversorgung per USB-Typ-C, zum anderen über +VDD mit 3 bis 3,3 Volt. Es dürfen nicht beide Spannungsversorgungen gleichzeitig angeschlossen sein.

Für die Anbindung an eine Netzwerkinfrastruktur, über die wir unseren Sensorknoten betreiben können, benötigen wir einen entsprechenden Anbieter.
Mit TheThingsIndustries gibt es einen Anbieter, der in der Vergangenheit unter dem Namen TheThingsNetwork (TTN) eine kostenfreie Netzwerkinfrastruktur zur Verfügung gestellt hat. Mit TheThingsStack gibt es mittlerweile einen Nachfolger dazu. Diese Netzwerkanbindung nutzen wir auch für unser Praxisbeispiel.

Das Flasher-Tool wurde nur für das Windows 10 - 64bit Betriebssystem erstellt. Auf 32bit Systemen, Mac und Linux ist das Tool leider nicht lauffähig.

Als Alternative kann der CubeProgrammer verwendet werden.
Hier der Downloadlink:  https://www.st.com/en/development-tools/stm32cubeprog.html