Đang tải... (xem toàn văn)
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐÈ TÀI “NGHIÊN cứu, THỬ NGHIỆM MẠNG LORA VỚI MODULE CAD LORA RN2903” Giảng viên hưóng dẫn TS NGUYỀN HOÀI GIANG Sinh viê.
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ - THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC ĐÈ TÀI: “NGHIÊN cứu, THỬ NGHIỆM MẠNG LORA VỚI MODULE CAD-LORA RN2903” Giảng viên hưóng dẫn: TS NGUYỀN HỒI GIANG Sinh viên thục hiện: vũ QC HỒN Lớp : K16A Khố : 2013-2017 Hệ : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà Nội, tháng 5/2017 MỎ DẦU Trong thời đại cộng nghệ ngày nay, việc truyền nhận thông tin, giao tiếp thiết bị điện tử ngày phổ biến chiếm ưu tiên lớn để phát triến Cách vài năm người nói Internet of Things thay đối giới Nhưng tầm nhìn việc kết nối hàng tỷ thiết bị có thử thách định đặc biệt phương thức truyền dẫn Tuy nhiên đây, chuẩn giao tiếp không dây đời đê giãi cho khó khăn có tên LoraWan Với nhiều ưu điềm so với mạng không dây khác, dù đời Lora lan rộng phô biến nhiều nơi giới Nhiều thứ nghiệm diễn đê kiêm chứng cho khả cùa mạng thu kết quà khả quan Trong đó, với nước phát triển Việt Nam, thời để nắm bắt công nghệ tận dụng đề bứt phá phát triển, đưa vào ứng dụng thực tiễn, phát triền hệ thống IOT nước cách tối ưu, không trờ lên tụt hậu so với xu hướng lên cúa nước giới thời đại cộng nghiệp 4.0 đến gần Đế bắt kịp với xu hướng công nghệ này, nước ta bắt đầu có ý tưởng, dự án nhàm ứng dụng Lora vào mơ hình lot thức tế giao thông thông minh, thiết bị định vị người bị nạn Thời gian qua, nhờ có hội học hói, tim hiều cộng nghệ mạng Lora em cho sán phầm module truyền nhận sóng R.F Lora “Cad-Lora R.2903” Sản phẩm hoạt động môt thiết bị đầu cuối cấu trúc mạng LoraWan, với mục đích gứi liệu cồng Gateway Và để trinh bày rô vấn đề này, để giới thiệu module “CadLora R2903”, bàn đồ án cúa em gồm nội dung bán sau: • Giói thiệu khái qt ÍOT mạng Lora • Cấu trúc mạng đặc tính cơng nghệ mạng Lora • Mơ hình ứng dụng thực tế • Thiết kế module truyền nhận Cad-Lora R2903 Trong trình làm đồ án, thời gian tìm hiếu cịn hạn hẹp kiến thức có phần hạn chế, băn đồ án em cịn nhiều thiếu sót, số nội dung chưa chi tiết, em mong nhận thơng cảm góp ý cùa thầy đê em hoàn thiện LỜI CẢM ON Trên thực tế khơng có thành cơng mà khơng gắn liền với hỗ trợ, giúp đỡ dù hay nhiều, dù trực tiếp hay gián tiếp cùa người khác Trong suốt thời gian từ bát đầu học tập giáng đường đại học đến - em hoàn thành đồ án này, em nhận nhiều quan tâm, giúp đỡ q thầy gia đình bạn bè Với lòng biết cm sâu sac nhất, em xin gửi đến quý thầy cô Khoa Công nghệ Điện tử Thông tin - Viện Đại học Mở Hà Nội lời chào trân trọng, lời chúc sức khỏe lời càm ơn sâu sác thầy cô dành tri thức tâm huyết để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em suốt thời gian học tập trường Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo - TS Nguyễn Hoài Giang quan tâm giúp đờ, hướng dẫn em hoàn thành tốt bán báo cáo thời gian qua Neu khơng có lời hướng dần, dạy báo thầy em nghĩ bán luận văn em khó hồn thiện Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy Không thê không nhắc tới tin tưởng, giúp đỡ Ban lãnh đạo Công ty cổ phần công nghệ cao Cadpro, hướng dần tận tình cùa anh chị phịng Thiết Ke cơng ty tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt thời gian làm việc công ty Cuối cùng, em xin chân thành căm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trình học tập làm báo cáo Với điều kiện thời gian kinh nghiệm, sờ vật chất hạn che học viên, báo cáo khơng thê tránh dược thiếu sót Em mong nhận chi bảo, đóng góp ý kiến thầy đế em có điều kiện bồ sung, nâng cao ý thức mình, phục vụ tốt công tác thực tế sau Trân trọng cám ơn! NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẢN Điểm: (Bằng chữ: ) Ngày tháng năm 2017 Giàng viên hướng dẫn MỤC LỤC Mỏ- đầu CHƯƠNG GIỚI THIỆU KHÁI QUÁT VÈ IOT VÀ MẠNG LORA 1.1 Giới thiệu IOT công nghệ mạng không dây 1.2 Khái niệm, táng hình thành mạng Lorawan 1.3 Kết luận 12 CHƯƠNG CÁU TRÚC MẠNG VÀ CÁC ĐẶC TÍNH CỦA CƠNG NGHỆ MẠNG LORA ’ 13 2.1 Cấu trúc mạng 13 2.2 Các đặc tính 17 2.2.1 Phạm vi hoạt động 18 2.2.2 Tính bảo mật 19 2.2.3 Tiêu thụ lượng 22 2.2.4 Phân chia tần số ánh hướng đến độ nhiễu 23 2.2.5 Dung lượng mạng 25 2.3 Ưu, nhược điềm 26 2.3.1 Ưu điểm: 26 2.3.2 Nhược điểm: 29 2.4 Kết luận 30 CHƯƠNG MƠ HÌNH ÚNG DỤNG TRONG THỤC TÉ 31 3.1 Triển khai mạng Lora giới .31 3.1.1 Thí nghiệm đánh giá khả phù sóng mạng Lora cùa SEMTECH 31 3.1.2 Mạng lưới toàn cầu dựa LoRaWan Inmarsat 36 3.1.3 Bộ điều khiến đèn chiếu sáng InteliLIGHT Lora Szada 37 3.1.4 ứng dụng số lĩnh vực khác 40 3.2 Mạng Lora Việt Nam 41 3.2.1 Thiết bị đeo hồ trợ tìm kiếm người bị nạn biến 41 3.2.2 3.3 Giao thông thông minh 43 Kết luận 47 CHƯƠNG THIÉT KÉ MODULE TRUYỀN NHẬN “CAD - LORA RN2903” 48 4.1 Giới thiệu khái quát sản phẩm 48 4.2 Quy trinh thiết kể 52 4.2.1 Thiết kế phần cứng 52 4.2.2 Lập hồ sơ thiết kế 53 4.2.3 Thử nghiệm sản phẩm thực tế 55 4.3 Phần mềm điều khiển Module 56 4.4 Kết luận 60 Kết luận 61 Tài liệu tham khảo 62 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Mơ hỉnh giám sát trồng ứng dụng IOT Hình 1.2: Các thống kê dự đốn IOT tới năm 2020 .5 Hình 1.3 Một số loại mạng khơng dây phạm vi sử dụng Hình 1.4: So sánh đặc điếm Lora với mạng không dây khác 10 Hình 2.1 Cấu trúc mạng LoraWan 13 Hình 2.2 Các loại thiết bị đầu cuối mạng dùng mạng Lora 14 Hình 2.3: Biểu đồ tốc độ truyền tin phụ thuộc vào SF dung lượng gói tin 16 Hình 2.4 Tồng thể mơ hình bảo mật cùa mạng Lora 21 Hình 2.5 Cấu trúc bào mật cùa gói tin truyền mạng LoRaWan 22 Hình 2.6 Phân chia tần số thống số kĩ thuật với mạng Lora khu vực 24 Hình 2.7: Một số ưu điểm sử dụng LoraWan 27 Hình 3.1 Ví trí module LoraMote đặttrên xe tơ 32 Hình 3.2 Ví trí module LoraMote đặt đặt thuyền 32 Hình 3.3 Bản đồ nhiệt tín hiệu vơ tuyển thí nghiệm Oulu 34 Hình 3.4 Mơ hình hệ thống chiếu sáng đường phố Szada 38 Hình 3.5 Thiết bị điều khiến inteliLIGHT LoRa 39 Hình 3.6 Hệ thống cân trạm thu phí đường cao tốc Pháp Vân - Ninh Binh 43 Hình 3.7 Mơ thiết bị trạm cân 46 Hình 4.1: Sơ đồ khối module Cad-Lora RN2903 49 Hình 4.2 Chip RN2303 cùa SEMTECH 50 Hình 4.3 Kết phần cứng RN2903 51 Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch 52 Hình 4.5 Sơ đồ mạch in mạch 53 Hình 4.6: Mơ tả linh kiện đặt lớp mạch 54 Hình 4.7: Mơ tà linh kiện đặt lớp mạch 54 Hình 4.8 Mạch hồn chinh trước cấp nguồn 54 Hình 4.9 Mạch hoàn chinh sau cấp nguồn 55 Hình 4.10 Giao diện phần mcm LORA DEVELOPMENT UTILITY 56 Hình 4.11 Danh sách thiết bị ABP lưu trữ Server 57 Hình 4.12 Các bước gửi gói tin từ module 57 Hình 4.13 Hiển thị số gói tin nhận Gateway 57 Hình 4.14 Thơng tin gói tin mà Gateway nhận 58 Hình 4.15 Giao diện phần mềm điều khiển module 59 DANH MỤC BẢNG BIẾU Bảng 2.1 Các thông số mạng Lora 17 Bảng 3.1 Các kênh tần số quy định 33 Bàng 3.2 Kết đo với cảm biến gắn ô tô .35 Bảng 3.3 Kết quà đo với cảm biển gắn thuyền 35 Báng 4.1 Cài đặt UART Chip RN2903 51 Báng 4.2 Kết quà thí nghiệm đo khoáng cách mạng Lora 55 KÍ HIỆU CÁC CỤM TỪ VIẾT TẤT Tù SF css Tiếng Anh Tiếng Việt Factor Spread Hệ số lan truyền Chirp Spread spectrum Dải phổ rộng có tần số thay đổi theo thời gian Advanced Encryption Standard Tiêu chuẩn mã hóa tiên tiến TDOA Time Difference Of Arrival Phương pháp định vị hình học CRC Cyclic Redundancy Check Mã phát lồi GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu ADR Adaptive Data Rate Phương pháp điều chỉnh tốc độ liệu MIC Message Integrity Code Mã xác thực tin nhắn CAPEX Captical Expenditure Chi phí đầu tư OPEX Operating Expenses Chi phí hoạt động Frequency Shift Keying Điều chế số theo tín hiệu Supervisory Control And Data Acquisition Hệ thống Thu thập liệu điều khiển giám sát RSS1 Received Signal Strength Indication Cường độ tín hiệu thu OIML Organisation Internationale de Métrologic Legale Tiêu chuẩn tố chức đo lường pháp lý quốc tế AES FSK SCADA CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP CHNG THIẾT KÉ MODULE TRUYỀN NHẬN “CAD - LORA RN2903” Trong thời gian qua, nhờ tin tướng tạo điều kiện giúp đỡ ban lãnh đạo công ty phịng thiết kế CadPro, em có hội tiếp xúc, làm việc thực tế với công nghệ mạng Lora Trong đồ án này, em xin phép trinh bày sản phẩm Module truyền nhận “Cad - Lora RN2903” em thiết kế, đồng thời phần dự án “Nghiên cứu, thử nghiệm mạng Lora” em đảm nhiệm 4.1 Giói thiệu khái quát sản phàm Như nói chương 2, cấu trúc mạng Lora truyền thống bao gồm phần chính: • Thiết bị đầu cuối • GatcWay • Server Trong đó, thiết bị đầu cuối bao gồm cám biến kết nối với vi điều khiển chip đế truyền nhận tín hiệu qua sóng RF mạng Lora Các vi điều khiển cấu hình để lấy thơng tin từ mơi trường bên ngồi qua cảm biến, xử lý thơng tin truyền đến Gateway qua chip truyền nhận Module “Cad-Lora R2903” thiết kế thiết bị đầu cuối hoạt động mạng nhiên chi thực chức truyền nhận thòng tin từ máy tính có kết nối với module (qua giao thức RS232) đen máy chù đê đo đạc kiếm tra phạm vi bao phú mạng Lora Việc lap đặt cám biến, thiết bị hiên thị qua vi điều khiển nằm phần sau cùa dự án nên chưa tích hợp vào module GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 48 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP Hình 4.1: Sơ đồ khối module Cad-Lora RN2903 Module sê bao gồm phần chính: • Khối nguồn: Sử dụng IC ASM 1117 để hạ áp xuống cịn 3,3 V • Khối sạc pin: đề cấp nguồn cho mạch hoạt động khơng có nguồn vào trực tiếp • IC Ft232rl: chuyển đổi giao tiếp UART qua cồng COM • Chip Rn2903: thực truyền nhận dừ liệu đến Gateway qua anten * Nguyên lý hoạt động: Module lấy nguồn đầu vào 5V từ jack usb mini cấp thăng cho khối sạc pin, phần qua phận ốn áp sừ dụng IC ASM1117 để hạ áp xuống 3V3 cấp cho tồn mạch IC FT232rl thực chun đơi tín hiệu UART qua cống com giao thức RS232 Sau nhận liệu từ máy tính, chip Rn2903 gửi lại báo cáo trạng thái nhận lệnh (đã nhận, không nhận được, bận ) thực lệnh sau chuyền liệu cho Gateway qua antcn trang bị Việc nhận tín hiệu từ cơng dien GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 49 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP tương tự Module thu liệu qua anten, chip RN2903 xử lý lệnh chuyến máy tính qua ft232rl * Ket nối phần cứng chip Rn2903 M»RN2903 croch,p Hình 4.2 Chip RN2303 cua SEMTECH Chip Rn2903 SEMTECH chế tạo, chip truyền nhận sóng RF mạng Lora băng tần 915MHz dựa công nghệ wireless LoRa, cho phép truyền nhận dừ liệu phạm vi rộng, tiêu tốn lượng Module sử dụng chip thuộc loại A loại thiết bị đầu cuối mạng Lorawan, thiết kế đặc biệt đê dề dàng sử dụng, ý tưởng cho câm biến hoạt động bang pin lượng thấp 1OT, M2M, thành phố thơng minh, mạng căm biến, tự động hóa cơng nghiệp, nhiều *Các thông số kĩ thuật: +Kiểu: Sub-GHz +Cơng suất điều chình lên đen +18.5dbm dài tần số 915Hz +Giao diện: UART +SỐ chân pin: 47 +10 Pins: 14 +Nhiệt độ hoạt động: -40°C Đến 85°c +Dài tần số: 915 MHz +TX- Dòng tiêu thụ: 124 mA (tối đa) +RX -Dòng tiêu thụ: 13,5 mA +Phạm vi hoạt động: 15km khu vực ngoại 5km khu vực thành thị +Kích thước: 17,8 X 26,7 X mm GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 50 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP 915 MHt band Hình 4.3 Kết nối phần cứng RN2903 Chip Rn2903 nối với anten SMA 915MHz làm nhiệm vụ phát thu nhận tín hiệu qua sóng vơ tuyến Thực giao tiếp UART với máy MCU bên qua chân RTS (yêu cầu gửi tín hiệu điều khiến), CTS (Làm tín hiệu đô gửi), RX (nhận hiệu không đồng bộ), TX (truyền dừ liệu không đồng bộ) Các thông số giao tiếp UART chi tiết bảng 4.1 Ngồi ra, chip có 14 chân GPIO hỗ trợ kết nối linh hoạt có khả điều khiển nhiều cảm biến, hiên thị, led báo hiệu qua tín hiệu analog nhằm phục vụ mục đích người sữ dụng Thông số Giá tị Tốc độ truyền 57600 Bít báo hiệu (parity) Khơng Độ dài gói tin bit STOP Bít bít Bảng 4.1 Cài đặt UART cùa Chip RN2903 GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 51 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP 4.2 Quy trình thiết kế Do quy trình thiết kế, sàn xuất thực cách chuyên nghiệp, nên bao gồm nhiều cơng đoạn, đàm báo sản phấm sau hồn thiện kiểm tra, bào hành, tránh lỗi điện từ sử dụng 4.2.1 Thiết kế phần cứng Module thiết kế phẩn mềm thiết ke mạch Altium bao gồm cà mạch nguyên lý (hình 4.3) mạch in (hình 4.4) Hình 4.4 Sơ đồ nguyên lý mạch Bên cạnh khối chính, thực chức module, mạch bao gồm số chi tiết nhó IC Ft232rl có led dán đê báo hiệu việc truyền nhận liệu máy tính vs Rn2903 Ở phần sạc pin có led báo trạng thái sạc đầy pin Ngoài ra, thiết kế antcn tuân thủ theo quy định Microchip để đàm bào khà truyền nhận sóng RF GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 52 SVTH: VŨ QUỐC HỒN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP Hình 4.5 Sơ đồ mạch in mạch 4.2.2 Lập hồ SO’ thiết kế Sau thiết kế xong phần cứng, mạch in đặt mạch chuyển cho phòng sàn xuất Lập hồ sơ thiết ke sê bao gồm danh sách linh kiện, hướng dẫn hàn mạch hướng dần kiếm tra thành phấm Hướng dần hàn mạch bao gồm bảng thê tên linh kiện mạch hỉnh mô tả linh kiện hai lớp giống hình 4.6 4.7 GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 53 SVTH: VŨ QUỐC HỒN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP Hình 4.7: Mơ tã linh kiện đặt lớp mạch Hình 4.6: Mơ tà linh kiện đặt kíp mạch Sau sản phẩm hồn tất, bên bảo hành tiến hành kiểm tra thành phẩm theo yêu cầu người thiết kế cụ thể: *Khi chưa cấp nguồn: Kiểm tra mối hàn phải đảm bảo linh kiện hàn chắn, thứ tự hồ sơ thiết kế chiều chân linh kiện phải bố trí theo sơ đồ Kiềm tra chạm chập đường nguồn Hình 4.8 Mạch hồn chỉnh trước cấp nguồn GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 54 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP *Kiêm tra hoạt động mạch Cấp nguồn +5V cho mạch qua công USB mini Đo nguồn vào cho linh kiện Hình 4.9 Mạch hoàn chinh sau cấp nguồn 4.2.3 Thử nghiệm sản phẩm thực tế Với mục đích kiếm nghiệm đo đạc phạm vi truyền nhận chip Rn2903 với mạng Lora băng tần 915MHz, có thử nghiệm khoảng cách module Cad-Lora Rn2903 GatcWay Lora Radio Board sử dụng chip sx 1301 cùa SEMTECII Thử nghiệm diễn vào ngày 1/4/2017 khu vực cầu Long Biên điều kiện thời tiết gió mạnh lưu lượng phương tiện lưu thông thời điếm tương đối cao Việc đo đạc thực khoảng cách khác : đầu cầu Long Biên, từ đầu cầu đến cầu, từ đầu cầu Long Biên (bên Gia Lâm) đến đầu đường Lý Nam Đế Với module phát đặt mức công suất tối đa (23 dbm) Kết đo đạc miêu tà băng 4.2 Phạm vi Số gói gửi Số gói nhận đưọc Tí lệ gói Từ đâu câu đến câu (l,lkm) 500 499 0% Giữa đầu cầu (2,3km) 300 291 3% Từ đầu cầu đến đầu đường Lý Nam Đe (4,lkm) 500 470 6% Total 1300 1260 3.1 % Bàng 4.2 Kết thí nghiệm đo khoảng cách mạng Lora GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 55 SVTH: VŨ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: Dựa vào kết đo, thấy kế điều kiện không thuận lợi, khả truyền nhận mạng LoraWan tốt, tì lệ gói tin thấp Ở cự ly Ikm, tỉ lệ truyền thành công gần 100% Với cự ly xa đến 4km, ti lệ cao 94% Nếu đem sứ dụng cho ứng dụng địa điểm thưa dân cư, vật cán kết dự đốn cịn tốt nhiều 4.3 Phần mềm điều khiển Module * LORA DEVELOPMENT UTILITY Để sử dụng Module kết nối với Gateway, Microchip có hồ trợ phần mềm “LORA DEVELOPMENT UTILITY” có đầy đũ chức vừa điều khiển module vừa cấu hình GatcWay đồng thời quản lý database Server (sử dụng kết nối IP với mạng máy chủ) Hình 4.10 Giao diện phần mềm LORA DEVELOPMENT UTILITY Hình 4.10 miêu tả phần mềm “LORA DEVELOPMENT UTILITY” máy tính kết nối với module Cad-Lora R2903 Gateway truy cập vào Server Bước cấu hình module để truy cập vào mạng dạng GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 56 SVTH: VŨ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TÓT NGHIỆP CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: OTAA ABP cách xác nhận qua khóa phiên NnwKey, AppSkey DevAddr Các mã phai cài đặt lưu trữ sẵn Server hình 4.11 để trung tâm qn lý danh sách thiết bị hệ thống Hình 4.11 Danh sách thiết bị ABP lưu trừ Server Nếu mã xác nhận server chấp nhận gửi lại thơng báo “accepted” Sau có thê thực truyền liệu từ module den Gateway POLCNG BEHAVIOR - PoiiingRate: I (Second*] Start Bytes: PUSH-DATA Sent Bytes: PUSH-DATA ACKed: Hình 4.12 Các bước gửi gói tin từ module ữ 31 3321 22 Hình 4.13 Hiển thị số gói tin nhận Gateway Ví dụ gói tin truyền từ module dạng kí tự ASCII, chọn cổng (port), cài đặt tốc độ liệu, công suất truyền gửi nội dung khung Data Sau mồi gói tin nhận được, số lượng gói tin nhận Gateway ( Packets Received ) tăng dần lên hình 4.13 Neu Gateway kết nối với Server lên kí hiệu màu xanh GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG SVTH: VŨ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: “Online” Server Connection Ngược lại, GateWay chưa kết nối vào Server kí hiệu màu đò “Time Out” Khi Server Gateway kết nói với nhau, với địa IP MySQL cấu hình, LoRa Development Utility có thề truy cập vào xem database Server - nơi lưu trữ đầy đủ thơng tin gói dừ liễu mà GatcWay nhận bao gồm: địa chi DcvAddr cùa module, port, liệu dạng hex dạng ký tự Hình 4.14 Thơng tin gói tin mà Gateway nhận * Phần mềm Borland C++ Ngồi ra, đế phát triển module có tính tiện lợi riêng biệt phù hợp với nhu cầu sử dụng, em xây dựng giao diện để quản lý, điều khiển riêng module Cad-Lora R2903 phần mềm “Borland C++ builder 6” dựa thư viện cấu trúc tập lệnh chip R112903 GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 58 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP Hình 4.15 Giao diện phần mềm điều khiển module Do nham mục đích đe thử nghiệm khoảng cách truyền nhận mạng Lora nên phần mềm sơ sài chưa có đủ tính Một số chức phần mềm bao gồm: • • Khới động module Đặt module vào chế độ nghe module đóng vai trị nhận truyền dừ liệu nhập vào từ máy tính module đóng vai trị truyền Truyền thơng chế độ P2P • Gửi yêu cầu từ máy chủ cho chip RN2903 Chức cùa nút phần mềm: • On: Khởi động module • Join: Gửi yêu cầu tham gia vào mạng với mã khóa cấu hình trước • Tran: gửi lệnh nhập Textbox “comment” từ máy chù cho module • Transmit: Gửi liệu nhập Textbox bên GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 59 SVTH: vũ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TĨT NGHIỆP CHƯƠNG 4:TH1ẾT KẾ MODULE TRUYỀN NHĂN CAD-LORA RN290: • Listen to rei: đưa module trạng thái nghe tin nhắn gửi đến 4.4 Kết luận: Việc thiết kế thử nghiệm thành cơng module truyền nhận sóng RF “Cad-Lora R2903” bước khởi đầu cho phát triền công nghệ mạng Lora nước ta tới, công đoạn chuẩn bị hồn tat, module tích hợp với vi điều khiển (PSOC LP5) số cám biến đế đưa vào thử nghiệm chế tạo thiết bị đeo hồ trợ tìm kiếm người bị nạn biến Khi ngành công nghiệp 4.0 dan phố biến, với ưu điểm khoảng cách, lượng, bảo mật nhiều ứng dụng khác triển khai dựa sở module GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 60 SVTH: VŨ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TÓT NGHIỆP KẾT LUẬN KÉT LUẬN Chúng ta sống thời đại mà khái niệm IOT trớ lên biến, xuất hâu hết lĩnh vực sống Dan dần thay đổi sống cách thức lao động, sản xuất truyền thống Đế giúp ứng dụng IOT trở lên hoàn thiện, đem lại hiệu tối ưu, người ta liên tục tìm kiếm giải pháp đế đổi mới, phát triền tính cho hệ thống Một điều quan trọng phải tìm phương thức truyền dần mới, khắc phục nhược điềm tồn đọng giao thức mạng không dây trước Và mạng LoraWan đời giải pháp tối ưu đế giãi cho vấn đề Trong bán đồ án này, em khấc họa cách khái quát tranh bối cánh 1OT nay, xuất vai trị cùa mạng LoraWan mơ hình 1OT Bên cạnh em phân tích cấu trúc, đặc tính đế thấy ưu, nhược điếm mạng Đi kèm với số mơ hình hệ thống 1OT, M2M the giới Việt Nam có sử dụng mịi trường truyền dẫn mạng Lora Từ minh chứng cho hiệu quả, toi ưu triên khai thực tế, tận dụng ưu điềm mạng khoảng cách, lượng, bảo mật, chi phí sớ hạ tầng Cá nhân em, nhờ giúp đờ, hướng dẫn thầy, cô giáo khoa, đặc biệt thầy Nguyễn Hoài Giang chi bào tận tỉnh cho cm, với tạo điều kiện, tin tưởng cũa ban lãnh đạo, phịng thiết ke cơng ty CadPro cho em hội làm việc, trài nghiệm thực tế đế em có thề hoàn thành sán phấm module truyền nhận “Cad-Lora Rn2903” đóng vai trị thiết bị đầu cuối cấu trúc mạng LoraWan Trong trình làm đồ án thời gian kiến thức nhiều hạn chế nên có số vấn đề cịn sơ sài, chưa hoàn thiện Thời gian tới em tiếp tục bồ sung kiến thức sở lý thuyết, hoàn thiện săn phầm Trước tiên em hồn chinh bố sung thêm tính kết nối với vi điều khiến cảm biến cho mudule “Cad-Lora R2903” Sau cấu hình, cài đặt module để hoạt động phục vụ cho mục đích dự án đề GVHD: TS NGUYỄN HỒI GIANG 61 SVTH: VŨ QUỐC HỒN ĐỊ ÁN TÓT NGHIỆP DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHÁO DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Danh mục Website tham khảo: http://www.microchip.com/design-centers/wireless-connectivity/embedded-wireless/loratechnology http://www.vnnt.vn/noibo/Default.aspx?Page=NewsDetail&id=34000 https://www.lora-alliance.org/For-Developers/LoRaWANDevelopers https://www.link-labs.com/what-is-lorawan/ https://www.mobileworldlivc.com/wpcontent/uploads/2017/03/Semtech Whitepaper.pdf http:7www.3glteinfo.com/lora/lorawan-frequency-bands/ GVHD: TS NGUYỄN HOÀI GIANG 62 SVTH: VŨ QUỐC HOÀN ... học hói, tim hiều cộng nghệ mạng Lora em cho sán phầm module truyền nhận sóng R.F Lora ? ?Cad -Lora R.2903” Sản phẩm hoạt động môt thiết bị đầu cuối cấu trúc mạng LoraWan, với mục đích gứi liệu cồng... thiệu module “CadLora R2903”, bàn đồ án cúa em gồm nội dung bán sau: • Giói thiệu khái qt ÍOT mạng Lora • Cấu trúc mạng đặc tính cơng nghệ mạng Lora • Mơ hình ứng dụng thực tế • Thiết kế module. .. gói tin truyền mạng LoRaWan 22 Hình 2.6 Phân chia tần số thống số kĩ thuật với mạng Lora khu vực 24 Hình 2.7: Một số ưu điểm sử dụng LoraWan 27 Hình 3.1 Ví trí module LoraMote đặttrên