LoRa-TTN-SensorBox SmartFarm

Os dados ficam muito mais bonitos quando os pode visualizar. Este projeto torna fácil enviar dados de sensores de nodes LoRaWAN conectados à rede Things.

Neste repositório encontra um step by step para registar um Node (ESP32 LoRa) na plataform TTN e a forma de enviar para esta os valores dos sensores: Luminosidade, Humidade, Temperatura, eCo2, TVOc (Qualidade do ar), Som dB, Pressão Atmosférica e valor de carga da bateria utilizando LoRa. Isto numa caixa enegeticamente autonoma que pode ficar a vários kilometros de ditância do gateway (5 a 10Km ou mais em zonas rurais).

Pode assim realizar leitura de sensores em locais remotos sem necessidade de acesso à internet nesses locais.

Para visualizar os dados num mapa e na forma de um gráfico, pode utilizar este repositório: https://github.com/daeynasvistas/LoRa-TTN-map

Alterar em cada Node (Main.cpp)

static const PROGMEM u1_t NWKSKEY[16] = { 0x82, 0x60 };  //COLOCAR AQUI "Network Session Key" (ver screenshot)
static const u1_t PROGMEM APPSKEY[16] = { 0x59, 0x76 };  //COLOCAR AQUI "App Session Key"
static const u4_t DEVADDR = 0x26011874;                  //COLOCAR AQUI "0xDevice Address"

Alterar em cada Node (Main.cpp)

indicar de forma implícita a freq. que configurou no dragino, neste caso "868300000"

   #if defined(CFG_eu868)
   //LMIC_setupChannel(0, 868100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   LMIC_setupChannel(1, 868300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7B), BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(2, 868500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(3, 867100000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(4, 867300000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(5, 867500000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(6, 867700000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(7, 867900000, DR_RANGE_MAP(DR_SF12, DR_SF7),  BAND_CENTI);      // g-band
   //LMIC_setupChannel(8, 868800000, DR_RANGE_MAP(DR_FSK,  DR_FSK),  BAND_MILLI);      // g2-band

Payload enviado com 16 Bytes

 dataTX[0] = dtempC;
 dataTX[1] = dtempC >> 8;
 dataTX[2] = (dhumidity);
 dataTX[3] = (dhumidity) >> 8;
 dataTX[4] = dpressure;
 dataTX[5] = dpressure >> 8;
 dataTX[6] = daltitude;
 dataTX[7] = daltitude >> 8;  
 dataTX[8]  = (dco2);
 dataTX[9]  = (dco2) >> 8;  
 dataTX[10] = (dTVOC);
 dataTX[11] = (dTVOC) >> 8;  
 dataTX[12] = LuxSensorValue;
 dataTX[13] = (LuxSensorValue) >> 8;
 dataTX[14] = dSoundValue; 
 dataTX[15] = (dBattery) ;

Deep Sleep

#define TIME_TO_SLEEP  3600    /* ESP32 vai para deep sleep (in seconds) 3600 = 1hora */

Calibrar medidor de nível da Bateria (3000mA <-> 3.7V)

// MONITOR BAT LEVEL calibração
#include <Pangodream_18650_CL.h> // Medidor BAT
#define ADC_PIN 34
#define CONV_FACTOR 1.7
#define READS 10

Equipamento utilizado:

Equipamento	Descrição
ESP32 LoRA TTGO	Lora, Wifi, BLE
Placa Solar	5V 1W
Bateria	3000mA 3.6V
BME280 Digital Sensor	Temperature Humidity Atmospheric Pressure
CJMCU-811V1	NTC CO2 eCO2 TVOC Air Mass
GL5528	Light Sensor Module Light Photosensitive Sensor
GY-BMP280	High Precision Atmospheric Pressure sensor
FC-28	Soil Hygrometer Humidity Detection
OKY3131	High sensitive voice sensor module
KY-026	Flame sensor module
6DOF MPU-6050	Axis Gyro With Accelerometer

Dragino Gateway

ver aqui: https://pplware.sapo.pt/tutoriais/dragino-lora-gateway-ligar-rede-wi-fi/

Como instalar

1. Clonar repositório

(Foi utilizado VisualStudio Code + PlatformIO, mas pode editar Main.cpp com Arduino IDE)

$ git clone https://github.com/daeynasvistas/LoRa-TTN-Node

Librarias utilizadas

lib_deps =
   # Using library Name
   Adafruit CCS811 Library
   Adafruit BME280 Library
   LMIC-Arduino
   ESP8266_SSD1306
   https://github.com/enen/db_meter_library
   https://github.com/pangodream/18650CL

2. Configurar Gateway Dragino:

Utilizar MAC do Gateway com ID: ''' a840411bc834ffff <- adicionar f até 16bit '''

3. Na Consola TTN

3.1 Registar uma nova GATEWAY

3.2 Adicionar uma nova aplicação

Obtemos Assim a chave da applicação (App ID)

4. Registar um novo Node (na aplicação anteriormente criada)

4.1 Obtemos as chaves necessárias aqui

5. Foi implementado um Payload "custom"

5.1 Payload Custom

function Decoder(bytes, port) {
var temp = parseInt(bytes[0] + (bytes[1] << 8 )) / 100;
var humidity = parseInt(bytes[2] + (bytes[3] << 8 )) / 100;
var pressure = parseInt(bytes[4] + (bytes[5] << 8 )) / 10;
var altitude = parseInt(bytes[6] + (bytes[7] << 8 ) - 100) / 10;
var eCo2 = parseInt(bytes[8] + (bytes[9] << 8 ) ) / 10; 
var TVOC = parseInt(bytes[10] + (bytes[11] << 8 )) / 10; 
var LUX = parseInt(bytes[12] + (bytes[13] << 8 )) ; 
var SOUND = parseInt(bytes[14]);  
var Battery = parseInt(bytes[15]);  
  
return { temp: temp,
       humidity: humidity,
       pressure: pressure, 
       altitude: altitude,
       eCo2:eCo2,
       TVOC:TVOC,
       LUX:LUX,
       SOUND:SOUND,
       Battery:Battery
}
}