The Things Networks
Projet passerelle LoRaWan connectée à The Things Networks
Introduction
OBJECTIFS
L’objectif de ce projet était de réaliser une passerelle réseau The Things Network. Son rôle est de réceptionner des informations transmises par LoRaWan par des objets connectés, et de transférer celles-ci par Internet sur les serveurs de The Things Network. Ces informations peuvent être ensuite récupérées pour être exploitées de façon adéquate.
Les données transmises par une passerelle The Things Network sont identifiées et envoyées dans un profil de stockage privé appartenant en général à l’émetteur qui a un temps limité pour les récupérer en les transférant sur un de ses stockages.
Le réseau The Things Network :
The Things Networks est réseau mondial ouvert
et décentralisé pour l’Internet des objets (IoT).
Il se compose de plus de 40000 contributeurs regroupés en plus de 400 communautés dans 90 pays ayant déployé plus de 4000 passerelles. Il permet aux particuliers, universités, entreprises, ou encore aux communes de contribuer au déploiement ou d’utiliser gratuitement The Things Network.
Les communautés The Things Networks déploient des passerelles connectées au réseau Internet qui permettent à des objets connectés (IoT) de transmettre par le protocole LoRa de petits volumes d’informations en consommant très peu d’énergie.
LoRa et LoRaWAN :
The Things Network utilise les technologies LoRa et LoRaWAN. Ceux sont deux des technologies les plus importantes dans la révolution de l’Internet des objets (IoT). LoRa qui signifie Long Range, est une technologie de communication sans fil qui permet de transmettre des données sur de longues distances avec une faible consommation d’énergie. LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) est un protocole de communication sans fil à longue portée utilisé pour l’Internet des Objets (IoT). Le protocole LoRaWAN est le réseau qui relie le signal LoRa (données du capteur) aux applications.
Raspberry Pi 3b+ Os Rasbian :
La passerelle est basée sur l’utilisation d’une Raspberry Pi 3b+ et d’un kit SeeedStudio LoRaWan 868 MHz pour PI avec module et antenne.
Cartes MRK1310 et Heltec :
Les émetteurs sont 2 cartes électroniques équipées de module Lora/LoraWan, une LoRa Heltec 32-V2 et une Arduino MKR WAN 1310.
IDE Arduino et langage C :
Les programmes sur les cartes Heltec et Arduino sont développés en language C sous l’interface de programmation Arduino. Ils nécessitent l’utilisation de libraries logicielles spécifiques notamment pour émettre des paquets compatibles LoRaWan.
Le projet a nécessité de nombreuses recherches sur la configuration de la passerelle et des programmes permettant le fonctionnement du module LoRaWAN, Il aura notamment fallu rétrograder la version du système d’exploitation Rasbian pour que le kit fonctionne.
Concernant les cartes émettrices, il a été nécessaire de trouver et installer les librairies spécifiques et réaliser différents programmes avec de nombreux tests.
La configuration de l’espace The Things Networks a demandé un gros travail de compréhension et de tests avant de pouvoir définir une configuration compatible avec les données envoyées par les programmes (identification).
Bilan
Un projet porté par : Loup Avot, Alexandre Coudray, Corentin Demilliers, Mathieu Sanchez
Année : 2022 – 2023
Les objectifs principaux du projet ont été entièrement réalisés :
- La passerelle est fonctionnelle et permet de transmettre des données aux serveurs The Things Network.
- Plusieurs cartes ont été testées et validées pour l’envoi de données par LoRaWAN sur la passerelle.
- D’autres cartes plus récentes vont être déployées et testées
- L’optimisation de la portée la passerelle va être étudiée. L’objectif est d’affiner la distance maximale d’émission en fonction des cartes émettrices, de la position de la passerelle dans le bâtiment et de l’antenne utilisée.
Benjamin CHERVY & Moctar MOUHAMADOU – 3iL Ingénieurs