基于使用 Semtech SX1276 之環(huán)天 LT100 與Helium系統所架構之GPS追蹤器

方案應用場(chǎng)景描述

本方案主要介紹一個(gè)追蹤器系統。其主要的硬體是由我們客戶(hù)環(huán)天世通使用Semtech SX1276所開(kāi)發(fā)的GPS追蹤器，而網(wǎng)路服務(wù)器則是使用現在非常熱門(mén)的Helium網(wǎng)路。本方案可以使用在車(chē)輛物流、失智老人、兒童及慢跑運動(dòng)等安全監控，更可利用其使用G-Sensor之移動(dòng)感知功能來(lái)做于防盜及失物的定位追蹤。

方案優(yōu)勢

1. Helium 全民網(wǎng)路提供的非電信營(yíng)運商網(wǎng)路

傳統的LoRaWAN是需要由電信營(yíng)運商或是私人公司來(lái)架構一個(gè)網(wǎng)路，在過(guò)去的發(fā)展歷史中有需多的廠(chǎng)商參與，但都碰到的或大或小的問(wèn)題如因為使用量布建成本而造成的覆蓋度及密度不夠；或是因為布建的位置取得不易所以造成通訊上的不良等等問(wèn)題。但當Helium提出的全民網(wǎng)路出現后這些問(wèn)題都得到了相當程度的改善，而其最主要的原因是它把基地臺的架設轉移到一般用戶(hù)上；而這些提供者可以因為互相的位置監控認證和提供通訊來(lái)賺取加密貨幣。也因其具有挖礦般的性質(zhì)使得其基礎建設可以大幅的成長(cháng)，而大幅成長(cháng)的基礎建設也大大的增加節點(diǎn)使用意愿。

2. 使用LoRa改善傳輸技術(shù)改善通訊能力

常用的通訊技術(shù)一般都是使用實(shí)體有線(xiàn)如RJ45、RS485或是無(wú)線(xiàn)的FSK、Zigbee、Bluetooth或是Wifi等傳輸模式來(lái)做為通訊方式，其中也有專(zhuān)為物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的通訊技術(shù)如Sigfox、NBIoT和LoRa。這些通訊技術(shù)各有其在物聯(lián)網(wǎng)中適合的應用，不過(guò)其中的LoRa因為使用展頻的技術(shù)所以可以其抗雜訊能力和其具有彈性的架構在近年來(lái)已經(jīng)逐漸廣為人知和使用。

方案特色說(shuō)明

本方案的目的是向對有Helium全民網(wǎng)路有興趣探索，和想知道如何使用其網(wǎng)路服務(wù)器來(lái)加入自己的應用。在執行部分著(zhù)重于如何將一步一步講解如何將感測器注冊于Helium網(wǎng)路服務(wù)器，以及如何在網(wǎng)路服務(wù)器上整合至常見(jiàn)的應用服務(wù)器如MyDevices上來(lái)看出定位位置及時(shí)間軌跡。

工作原理描述說(shuō)明

本方案的基本原理是使用一個(gè)基于Semtech SX1276所制造的模組，來(lái)將一個(gè)GPS座標資訊轉換成封包后經(jīng)LoRa調變技術(shù)及LoRaWAN協(xié)議送至空中。在接收端部分我們是設定使用現在已經(jīng)廣泛布置的Helium機站，當微型基地臺收到由節點(diǎn)送來(lái)封包后會(huì )經(jīng)Internet 后送至Helium 的網(wǎng)路服務(wù)器，這時(shí)候我們可以經(jīng) Helium Console 來(lái)監看節點(diǎn)上傳的資料。在之后我們可以使用Helium網(wǎng)路服務(wù)器所提供的整合服務(wù)來(lái)連接后端的應用服務(wù)器，再轉成我們所需要的控制面板。

如何將追蹤器注冊進(jìn)入Helium的網(wǎng)路服務(wù)器

取得必要的節點(diǎn)資訊

注冊 Helium Console 帳戶(hù)

將節點(diǎn)資訊使用OTAA方式注冊到Helium 網(wǎng)路服務(wù)器

選擇Profile

設定Integration應用端整合方式

設定 Flow 資料流程

如何將節點(diǎn)注冊到應用服務(wù)器 MyDevices

注冊 MyDevices 帳戶(hù)

注冊節點(diǎn)

功能測試及成果展示

于Helium Console 上看到追蹤器資料上傳，并連結至 Integration

于ＭyDevices應用服務(wù)器上可看見(jiàn)追蹤器路徑

于EZFinder應用服務(wù)器上可看見(jiàn)追蹤器路徑

場(chǎng)景應用圖

產(chǎn)品實(shí)體圖

展示版照片

方案方塊圖

核心技術(shù)優(yōu)勢

● SX1276 收發(fā)器采用 LoRa? 遠程調制解調器，可提供超遠程擴頻通信和高抗干擾性，同時(shí)最大限度地降低電流消耗。

● 使用 Semtech 的專(zhuān)利 LoRa 調制技術(shù)，SX1276 可以使用低成本震蕩器和一般的元件來(lái)實(shí)現超過(guò) -148dBm 的靈敏度。

● 高靈敏度的 +20dBm 功率放大器可以產(chǎn)生了行業(yè)領(lǐng)先的鏈路預算，使其成為任何需要范圍或穩健性的應用的最佳選擇。

● 與傳統調制技術(shù)相比，LoRa 在雜亂的通訊環(huán)境下也具有顯著(zhù)優(yōu)勢，解決了傳統設計在通訊范圍、抗干擾性和能耗之間的最大值。

方案規格

● 符合 LoRaWAN? 標準

● 內置緊急情況幫助按鈕

● 內置 3 軸加速度計，用于運動(dòng)感應功能

● 振動(dòng)提示/蜂鳴器提示/電量不足提示/關(guān)機提示

● 支持 LoRaWAN A類(lèi)/ C類(lèi)

● 可配置的定期報告

● 支持運動(dòng)檢測

● 同時(shí)支持OTAA和ABP模式

● 通過(guò)遠程配置定期/實(shí)時(shí)跟蹤

● 尺寸：69.5 x 45.5 x 19.6 ± 0.15 毫米

● 重量：56.5 ± 2 克