Forum: Haus & Smart Home Was brauche ich für LoRaWAN?


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von Mathias B. (dedi)


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Hallo Zusammen,

kennt sich von euch jemand mit LoRaWan aus und kann mir da etwas helfen? 
Mein Haupt-Problem ist, dass ich aktuell mit dem ganzen Konzept etwas 
überfordert bin.

Mein Ziel ist es: Verschiedene LoRaWan Devices (Fertige Sensoren, wie 
Türkontakte, GPS Tracker aber auch Arduino Shields) in mein 
Smarthome-Netzwerk einzubinden.

Ein weiteres Ziel ist es, dass andere auch das Netzwerk nutzen können. 
Ich denke da z.B. an Besitzer von Haustieren mit einem Lora GPS Tracker: 
https://invoxia.com/de/product/pet-tracker#technicalSpecifications

Zitat: Connectivity: BT4.0 (BLE), WPLAN LoRa & SigFox (868mHz/915mHz)

Mein Problem ist aktuell, dass ich nicht ganz verstehe, was ich genau 
brauche. Es gibt wohl private Lora Netzwerke, Community-Netzwerke wie 
The Things Network und Zeugs wie Helium mit den ganzen Minern.

Wenn ich es richtig verstanden habe, ist Helium ein properitäres 
Netzwerk, dass die Betreiber dann vermarkten. Ich kann da selbst keine 
Devices einbinden. Also wäre TTN eigentlich das richtige Netzwerk für 
mich. Auch damit ich außerhalb der Reichweite meiner Node IoT Devices 
abfragen kann. Oder?

Was wäre denn die günstigste Lösung, um einzusteigen? Ein Dragino 
DLOS8N-EU868 kostet um die 300 EUR. Gibt es da auch günstigere Lösungen? 
Ich würde die Note zwar outdoor betreiben, aber auf dem Balkon habe ich 
einen geschützten Schaltschrank stehen, wo auch andere Elektronik drin 
verbaut ist. Die Antenne wäre "extern".

von Musik og F. (musikog_f)


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Mathias B. schrieb:

> Mein Ziel ist es: Verschiedene LoRaWan Devices (Fertige Sensoren, wie
> Türkontakte, GPS Tracker aber auch Arduino Shields) in mein
> Smarthome-Netzwerk einzubinden.
Wieviele, Welche Datenrate, Welche Datenmenge, welche Sample Rate?  Wie 
weit entfernt? Welche Hindernisse?
Wieviele ha oder km2 willst du abdecken können?

> Ein weiteres Ziel ist es, dass andere auch das Netzwerk nutzen können.
ok JETZT wird es hakelig. Sollen die anderen wirklich in dein ioT 
Netzwerk, oder willst du ein virtuelles Gästenetzwerk aufmachen?

> Ich denke da z.B. an Besitzer von Haustieren mit einem Lora GPS Tracker:
> Zitat: Connectivity: BT4.0 (BLE), WPLAN LoRa & SigFox (868mHz/915mHz)
Sollen die doch Sigfox nutzen.

> Mein Problem ist aktuell, dass ich nicht ganz verstehe, was ich genau
> brauche.
Du brauchst eine Lora Basisstation / Gateway.
Dann hast du erstmal dein privates Netzwerk. Daneben kannst du natürlich 
ein öffentliches aufmachen und in irgendein Community Projekt einbinden.
Zu den verschiedenen Community Dingern kann ich nix sagen.
Vor 20 Jahren hab ich mal 4..5 Jahre bei Fon mitgemacht. Ganze 1 mal ist 
es mir gelungen mich woanders einzuloggen. Ich hatte nie Gäste.

> Wenn ich es richtig verstanden habe, ist Helium ein properitäres
> Netzwerk, dass die Betreiber dann ve
> Was wäre denn die günstigste Lösung, um einzusteigen?
Das kommt auf deine Anforderungen drauf an.

>  300 EUR. Gibt es da auch günstigere Lösungen?
Ja, es gibt günstigere LORA Basen. Aber: Was brauchst du?

> Ich würde die Note zwar outdoor betreiben, aber auf dem Balkon habe ich
> einen geschützten Schaltschrank stehen
Wo ist das Problem dabei? Blitzschutz und Regenschutz sind klassische 
Herausforderungen.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Mathias B. schrieb:
> Was wäre denn die günstigste Lösung, um einzusteigen? Ein Dragino
> DLOS8N-EU868 kostet um die 300 EUR. Gibt es da auch günstigere Lösungen?
> Ich würde die Note zwar outdoor betreiben, aber auf dem Balkon habe ich
> einen geschützten Schaltschrank stehen, wo auch andere Elektronik drin
> verbaut ist. Die Antenne wäre "extern".

Damit habe ich auch angefangen.
The Things Indoor Gateway (lässt sich sehr leicht auf ext. Antenne 
umbauen dank U.fl-Anschluss) und ein Dragino Sensor.

Das Gateway alleine mit Internetzugang reicht schon als öffentliches 
Netzwerk.

Wenn du nun den Dragino-Sensor auswerten willst, kannst du in der 
TTN-Weboberfläche eine Application hinzufügen, die genau auf diesen 
Sensor im Netzwerk hört. In meinem Fall geht das dann per MQTT (TTN hat 
eigene Broker) weiter und ich kann die Werte wie gewohnt in meinen 
MQTT-fähigen Anwendungen auswerten.

Wenn dein Sensor nun an ein anderes Gateway funkt, weil du unterwegs 
bist, kommen Nachrichten genau so an, das ganze muss nicht über dein GW 
laufen.

von Helmut -. (dc3yc)


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Wenn du ein Mikrotik-Gateway nutzt, bist du beim halben Preis. 
https://www.omg.de/mikrotik/lorawan/mikrotik-lorawan-wap-lora8-kit/a-21023
Dazu eine Außenantenne und ein Ethernetkabel, das bestenfalls PoE kann.
Einbinden ins TTN, und du (und andere) können dein Gateway benutzen. Je 
nach Antennenstandort sind ein paar km Reichweite möglich.

von Martin M. (mcmaier)


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Mathias B. schrieb:
> Was wäre denn die günstigste Lösung, um einzusteigen? Ein Dragino
> DLOS8N-EU868 kostet um die 300 EUR. Gibt es da auch günstigere Lösungen?

Hallo - vielleicht ist das hier noch interessant (auch wenn es schon ein 
paar Monate her ist):
Habe mich aktuell auch mit dem Thema LoRa(WAN) beschäftigt und kann 
meine Erkenntnisse folgendermaßen zusammenfassen (Wozu das ganze 
überhaupt gut sein soll wurde ja oben schon erörtert):

-TTN ist eine offene Community, scheint aber etwas eingeschlafen zu sein 
und von der Abdeckung nicht (mehr) gut, insbesondere in ländlichen 
Gegenden.

-Helium ist ein kommerzielles Netzwerk, das durch Cryptomining eine 
bessere Abdeckung versprechen soll. Hier werden auch verschiedene 
Gateways/Hotspots mit Mining-Fähigkeit angeboten. Scheint aber irgendwie 
eine Totgeburt zu sein, weil die Mining-Ergebnisse keineswegs die 
horrenden Preise der Gateways rechtfertigen, insbesondere wieder in 
ländlichen Gegenden, in denen kein Traffic zu erwarten ist. Als 
Netzwerknutzer muss man für kommunizierende Geräte zahlen.

-Viele Gateways, die Preise von 250-600 Euro aufrufen, bestehen im 
Endeffekt auch nur aus einem Raspberry Pi mit LoRa Concentrator (z.B. 
Dragino gibt das sogar so an). Sind also für "LoRa mal ausprobieren" 
eher teuer.

-Auf Ebay habe ich aktuell einen Finestra Miner für 90 Euro gefunden, 
eigentlich als Helium Hotspot/Miner gedacht. Auch dieser besteht nur aus 
einem Raspi mit WM1302 LoRa Concentrator. Das fand ich in der Tat einen 
attraktiven Preis, da selbst die Einzelteile zum Basteln mehr kosten. 
Habe mir einen besorgt und möchte diesen in ein eigenes Gateway 
umflashen, um damit mein eigenes LoRa Gateway zu betreiben - was mir 
aufgrund der bescheidenen Abdeckung der anderen beiden oben genannten 
Alternativen als sinnvollste Möglichkeit erscheint.

Edit: Den Finestra auf Ebay gibt's bei einem gewerblicher Anbieter, hat 
noch mehrere auf Lager - soll keine Werbung sein, stehe nicht in 
Verbindung mit dem Anbieter.

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (phetty)


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Martin M. schrieb:
> -Auf Ebay habe ich aktuell einen Finestra Miner für 90 Euro gefunden,
> eigentlich als Helium Hotspot/Miner gedacht. Auch dieser besteht nur aus
> einem Raspi mit WM1302 LoRa Concentrator. Das fand ich in der Tat einen
> attraktiven Preis, da selbst die Einzelteile zum Basteln mehr kosten.

Kann man den umflashen oder ist das eher Wunschdenken?
Minern auf einem Raspberry wollte ich eigentlich nicht. Der ist ja eher 
schwach und heizt sicher schnell durch.
Am TTN teilnehmen würde mir gefallen, so Community-Netze sind doch recht 
interessant.

: Bearbeitet durch User
von Martin M. (mcmaier)


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Oliver S. schrieb:
> Kann man den umflashen oder ist das eher Wunschdenken?

Sollte kein Problem sein - ist ja wie gesagt ein stinknormaler Raspberry 
Pi mit SD Karte drin. Werde es selbst auch testen, sobald ich dazu 
komme.

Hier eine Diskussion über die Umwandlung eines SenseCap M1:
https://www.thethingsnetwork.org/forum/t/sensecap-m1-gateway-to-ttn/58595/24

Und hier die Anleitung, nach der es klappen sollte:
https://github.com/seeed-lora/WM1302-doc

Es müssen dann nur für die verwendete Hardware die GPIOs angepasst 
werden, die man hier ausspionieren kann:
https://github.com/NebraLtd/hm-pyhelper/blob/master/hm_pyhelper/hardware_definitions.py

Die ganzen Helium Miner Hotspots scheinen im Endeffekt von einer Firma 
(Nebra) entwickelt worden zu sein und unter verschiedenen 
Hardware-Designs teuer verklopft zu werden - alles auf Basis von 
Raspberry Pi und LoRa Modul.
Kommt mir irgendwie windig vor, das Ganze...

: Bearbeitet durch User
von Martin M. (mcmaier)


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Martin M. schrieb:
> Sollte kein Problem sein - ist ja wie gesagt ein stinknormaler Raspberry
> Pi mit SD Karte drin. Werde es selbst auch testen, sobald ich dazu
> komme.

Also Proof of Concept ist erbracht - es funktioniert. Bin damit live im 
TTN.
Einfach die SD-Karte ersetzen/neu flashen mit Raspian Lite und der 
Anleitung folgen:
https://github.com/seeed-lora/WM1302-doc

Beim Finestra sind die GPIO Pins:
SX1302_RESET_PIN=17     # SX1302 reset
SX1302_POWER_EN_PIN=18  # SX1302 power enable
SX1261_RESET_PIN=5      # SX1261 reset (LBT / Spectral Scan)
AD5338R_RESET_PIN=13    # AD5338R reset (full-duplex CN490 reference 
design)

Jetzt muss ich nur noch schauen, wie sich das Gateway automatisch 
startet, sollte mal ein Neustart nötig sein...
Und das einbinden von Endgeräten scheint auch nochmal eine Wissenschaft 
für sich zu sein :-(

von Martin M. (mcmaier)


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Oliver S. schrieb:
> Am TTN teilnehmen würde mir gefallen, so Community-Netze sind doch recht
> interessant.

Habe noch weiter recherchiert und bin dabei auf Chirpstack OS gestoßen - 
ein LoRaWAN Gateway und Server für den Raspberry Pi. Die Beschreibung 
klingt vielversprechend, damit sollte es möglich sein eigene LoRa 
Sensoren direkt ins Heimnetz (z.B. per MQTT) einzubinden und 
gleichzeitig eine Weiterleitung ins TTN zu ermöglichen - sprich am 
Community Netz teilzunehmen. Zwei Fliegen mit einer Klappe ;-)

https://www.chirpstack.io/docs/index.html

von Oliver S. (phetty)


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Ich konnte es ja nicht lassen und habe mir so ein Ding bestellt. 
Wirklich schickes Gehäuse und eine sehr interessantes Daughterboard wo 
das LoraWAN-Modul drauf ist.
So günstig kommt man ja kaum an einen Rpi4 derzeit, mit Netzteil und 
Gehäuse. (mit 4?) GB RAM. HDMI-Kabel ist natürlich nicht dabei.
Bisher gings easy peasy. SD geflasht mit Chirpstack, rein und Webfront 
war erreichbar. Aber wie nun den Lorachip konfigurieren?

von Martin M. (mcmaier)


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Oliver S. schrieb:
> So günstig kommt man ja kaum an einen Rpi4 derzeit, mit Netzteil und
> Gehäuse. (mit 4?) GB RAM

Ja, allein das Seeed LoRa Modul kostet je nach Shop zwischen 30 und 80 
Euro, sofern es überhaupt verfügbar ist.

Oliver S. schrieb:
> SD geflasht mit Chirpstack, rein und Webfront
> war erreichbar. Aber wie nun den Lorachip konfigurieren?

Hast du nur Chirpstack oder das Chirpstack OS geflasht?
Letzteres ist nämlich eine fertige Kombi mit Chirpstack aufgesetzt auf 
einen OpenWRT Router:
https://www.chirpstack.io/docs/chirpstack-gateway-os/index.html

Damit kann man in den Einstellungen einfach das SX1302 bzw. Seeed WM1302 
Modul als LoRa Contentrator auswählen - das wars.
Die LoRa Einstellungen im Chirpstack sind dann recht ähnlich zu denen im 
TTN (AppKey, DevEUI, JoinEUI, usw...). Auch die UDP Weiterleitung ins 
TTN funktioniert.

Getestet habe ich das mit einem einfachen LoRa Node nach dieser 
Anleitung:
https://github.com/manuelbl/ttn-esp32

Wo mir jetzt noch die Erfahrung fehlt ist auf Seite der Daten. Das 
Chirpstack OS hat selbst einen MQTT Broker integriert. Zuerst dachte 
ich, ich nehme einfach meinen vom Home Assistant, da kam aber jede Menge 
Zeug nur nicht das, was der Node sendet. Ich glaube es handelt sich da 
in erster Linie um interne Daten, die Chirpstack benötigt. Man sollte 
den Broker also intern belassen und für Sensordaten einen MQTT Forward 
einrichten. Wie die Daten dann noch zu verarbeiten sind (Parsing) habe 
ich auch noch nicht näher untersucht...

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (phetty)


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Guten Morgen!
Ich habe dieses:
chirpstack-gateway-os-4.2.0-full-bcm27xx-bcm2709-rpi-2-squashfs-factory. 
img.gz

von https://www.chirpstack.io/ geflasht. Besonders groß ist das nicht. 
Die 32GB-Karte ist völlig übertrieben :-)
Durch die Verwendung von openwrt als Grundlage scheint das alles extrem 
schlank zu sein.

Martin M. schrieb:
> Damit kann man in den Einstellungen einfach das SX1302 bzw. Seeed WM1302
> Modul als LoRa Contentrator auswählen - das wars.

Kann man irgendwo sehen ob das Modul erkannt wurde? Im Moment ist das 
für mich noch totaler Blindflug.

von Martin M. (mcmaier)


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Oliver S. schrieb:
> Kann man irgendwo sehen ob das Modul erkannt wurde? Im Moment ist das
> für mich noch totaler Blindflug.

Ja, stimmt. Eine Statusanzeige im Chirpstack gibt es glaube ich nicht.
Aber man erkennt an den LEDs, ob es tut:
Power: Green | Config: Red | TX: Green | RX: Blue

Also wenn es initialisiert und auf Empfang ist, sollte Blau leuchten. 
Und das hatte bei mir auf Anhieb funktioniert nach Umstellen auf das 
WM1302 Modul.

Evtl. kannst du dich auch mit einem MQTT Client auf dem Broker anmelden 
und die Statusmeldungen zum Gateway anschauen. Ich nutze dafür gerne 
dieses Tool:
https://mqtt-explorer.com/

von Oliver S. (phetty)


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Martin M. schrieb:
> Evtl. kannst du dich auch mit einem MQTT Client auf dem Broker anmelden
> und die Statusmeldungen zum Gateway anschauen. Ich nutze dafür gerne
> dieses Tool:
> https://mqtt-explorer.com/

LED oben drauf ist blau.
Ah! Ja, mqtt-Explorer kenne ich. Mir war noch nicht klar dass da auch 
ein Broker drauf läuft.
Es gibt 2 obertopics, eu868 und $SYS (das scheinen Interna zu sein).
Im Moment steht das Ding hier im Keller, also eher unwahrscheinlich das 
überhaupt irgendein Sensor von irgendwem zu empfangen ist.

von Oliver S. (phetty)


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Aufpassen! Da Chirpstack auf OpenWRT basiert hat es auch einen 
DHCP-Server an Bord. Das kann einem das Netz ganz ordentlich 
durcheinanderwirbeln.
Das sollte man also in den meisten Fällen abschalten!

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Martin M. schrieb:
> Finestra Miner

Tatsächlich ganz schick!

ChirpStack OS läuft out of the box. Auch wenn das Gateway bei mir 2 
Minuten nach Start angeblich offline geht, es im Log aber weiter läuft. 
Aber das ist sicherlich nichts Wildes.

von Oliver S. (phetty)


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Und wie läufts bei euch?
Noch hab ich da nicht viel Durchblick.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Oliver S. schrieb:
> Und wie läufts bei euch?

Gateway ist seit zwei Wochen ohne Probleme online und hängt am TTN.

Es ist wirklich nur Chirpstack (letzte Version mit OpenWrt!) 
installieren, für's WM1302 konfigurieren (Zwei Klicks in einem 
Dropdown-Menü) und dann bei Bedarf noch die TTN-Server-URL, die man bei 
TTN bekommt, eintragen.

Ansonsten stabil, wie es aussieht gute Reichweite (für eine 
Indoor-Antenne) und für das Geld nicht verkehrt.

von Dirk B. (garag)


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Moin,
in dem Teil ist ein RPi 4 verbaut. Versuchsweise habe ich den RPi 4 
gegen einen RPi Zero W getauscht und läuft auch. Der Aufdruck auf der 
Basisplatine scheint auch einen RPi Zero als Variante vorgesehen zu 
haben. Beim Zero fehlt dann natürlich der LAN Anschluss, deswegen der 
Zero mit WLAN.

Schön wäre noch, wenn man ein GPS mit externer Antenne mit einbauen 
könnte. Das WM1302 hat zumindest einen PPS Eingang.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Dirk B. schrieb:
> Schön wäre noch, wenn man ein GPS mit externer Antenne mit einbauen
> könnte.

Ich hatte schon überlegt, die USB-Anschlüsse zugänglich zu machen und 
eine USB-GPS-Maus anzuschließen

von Martin M. (mcmaier)


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Sebastian R. schrieb:
> Ich hatte schon überlegt, die USB-Anschlüsse zugänglich zu machen und
> eine USB-GPS-Maus anzuschließen

Gerade bei Elecrow gesehen, es gibt dort jetzt auch ein LoRa-Modul sowie 
einen Raspberry Pi Hat dafür inkl. GPS.

https://www.elecrow.com/lr1302-868m-915m-lorawan-hat-for-rpi-sx1302-long-range-module-support-rpi-1-2-3-4-5-series.html

von Uli S. (allah_b)


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Sebastian R. schrieb:
> Oliver S. schrieb:
>> Und wie läufts bei euch?
>
> Gateway ist seit zwei Wochen ohne Probleme online und hängt am TTN.
>
> Es ist wirklich nur Chirpstack (letzte Version mit OpenWrt!)
> installieren, für's WM1302 konfigurieren (Zwei Klicks in einem
> Dropdown-Menü) und dann bei Bedarf noch die TTN-Server-URL, die man bei
> TTN bekommt, eintragen.
>
> Ansonsten stabil, wie es aussieht gute Reichweite (für eine
> Indoor-Antenne) und für das Geld nicht verkehrt.

Wo trage ich den die TTN Daten in Chirpstack ein?
Gibt es da irgendwo eine Doku/Video?

von Sebastian R. (sebastian_r569)


Angehängte Dateien:

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Uli S. schrieb:
> Wo trage ich den die TTN Daten in Chirpstack ein?
> Gibt es da irgendwo eine Doku/Video?

Einfach die Adresse vom TTN-Server (eu1.cloud.thethings.network:1700) in 
den Packet-Forwarder im Webinterface eintragen. Und TTN muss natürlich 
das Gateway kennen, also dort mit Gateway EUI vorher anlegen.

: Bearbeitet durch User
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