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CAS-IoT-2024

Architekurübersicht

flowchart LR
    n2["LoRa Sensor"] --> n1["LoRa Gateway"]
    n3["LoRa Sensor"] --> n1
    n1 --> n4["ChirpStack"]
    n5["WLAN Sensor"] --> n8["MQTT"]
    n6["WLAN Sensor"] --> n8
    n4 --> n8
    n8 --> n11["Nodered"]
    n11 --> n9["Prometheus"]
    n11 --> n12
    n12["Influx"] --> n10
    n9 --> n10["Grafana"]
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ChirpStack Doku

Initiale Einrichtung

  1. Herunterladen des ChirpStack Servers und des MQTT Servers entsprechend der Dokumentation von ChirpStack per git.
  2. Starten des ChirpStack Servers und des MQTT Brokers mit docker compose, entsprechend der Dokumentation
  3. Die Konfiguration von ChirpStack wie folgt anpassen:
[integration]
  enabled=["mqtt"]

  [integration.mqtt]
    server="tcp://$MQTT_BROKER_HOST:1883/"
    username="generaluser"
    password=""
    json=true

Gateway Anbinden

  • Mit dem WiFi des Gateways verbinden
  • Im Gateway die global_conf.json anpassen
  • ChirpStack Adresse (141.72.13.25) eintragen mit Up and Down Port 1700
  • In ChirpStack das Gateway hinzufügen mit der EUI
  • In einer Application neue Devices mit ihren EUI anlegen

Sensoren

Alle Sensoren senden die Daten inklusive Metadaten im JSON Dateiformat. Hierbei werden folgende Sensordaten verwendet:

  • Temperature (key: t)
  • Humidty (key: h)
  • Sound (key: s)
  • Lightbarrier (key: l)

Erwartetes Packet:

{"topic":"eu868/gateway/e45f01fdfe98a7bf/event/up","payload":[10,23,0,0,0,0,0,0,0,0,0,246,209,15,30,32,58,180,168,63,152,70,75,12,36,34,18,8,224,233,132,158,3,18,10,26,8,8,200,208,7,16,9,40,1,42,65,10,16,101,52,53,102,48,49,102,100,102,101,57,56,97,55,98,102,16,239,177,3,26,12,8,133,163,235,182,6,16,216,129,221,208,2,48,231,255,255,255,255,255,255,255,255,1,61,205,204,60,65,64,1,72,1,106,4,70,223,224,193,128,1,2],"qos":0,"retain":false,"_msgid":"ecd14cfb43995f81"}

NodeRed

NodeRed ist das Anwendungsystem. Mit NodeRed wird ein Preprocessing durchgeführt, bevor Daten in die Datenbank eingespeist werden. Weiterhin können über NodeRed komplizer

Betrieb

Für den Betrieb wurde Docker (docker-compose) gewählt. Um die Installation von entsprechenden Erweiterungen für Influxdb und Prometheus zu gewährleisten, wurde ein eigens Dockerfile angelegt und das Image gebaut. Die Daten werden persistent über Volumes gespeichert.

Anbindung von Sensoren

Die Kommunikation erfolgt grundsätzlich über MQTT (mq.jreichwald.de:1887).