Low-Cost LoRa Single-Channel Gateway mit Raspberry Pi selbst bauen

Story

Beschreibung

Wenn Sie mit LoRaWAN experimentieren möchten, aber kein Gateway in der Nähe haben, verwandelt dieses Tutorial ein 10 $ LoRa Modul und einen Raspberry Pi in ein voll funktionsfähiges Single-Channel Gateway.

RFM95W vorbereiten

Der RFM95W ist ein kostengünstiger, hochperformanter LoRa Transceiver. Folgen Sie diesen Schritten zum Anschließen an den Pi.

• Vier Female-to-Female Jumper-Kabel halbieren für acht 4-Zoll-Stränge. Je 1/8 Zoll Isolierung an jedem freien Ende abisolieren.
• Jeden Draht an entsprechenden Pin am RFM95W verlöten:
  • DI00
  • 3,3V
  • MISO
  • MOSI
  • SCK
  • RESET
  • NSS
  • GND (neben MISO)
• Einfache Dipol-Antenne bauen: Zwei 18 ga Massivdrähte auf 83 mm zuschneiden, an einem Ende je 2 mm Isolierung abisolieren, einen an ANT Pin, anderen an GND Pin neben ANT verlöten.

RFM95W mit Raspberry Pi verbinden

Pi's 40-Pin-Header nutzen (siehe offizieller Pinout-Guide) für SPI-Verbindung des Moduls an Pi. Exaktes Pin-Mapping im Original-Tutorial-Bild.

Raspberry Pi Software einrichten

Diese Schritte setzen installiertes Raspbian (jetzt Raspberry Pi OS) voraus.

1. Als pi User einloggen.
2. Gateway-Code klonen:

   git clone https://github.com/tftelkamp/single_chan_pkt_fwd

3. SPI via raspi-config aktivieren:

   sudo raspi-config # Navigieren zu Interfacing Options → SPI → Enable
   sudo shutdown -r now

4. WiringPi installieren:

   sudo apt-get install wiringpi

5. Gateway-Code konfigurieren:

   cd ~/single_chan_pkt_fwd
   nano main.cpp

   Server- und Frequenzeinstellungen für Ihre Region anpassen. Beispiel für USA:

   #define SERVER1 "13.66.213.36" // router.us.thethings.network
   uint32_t freq = 902300000; // 902,3 MHz

6. Kompilieren:

   make

7. Gateway ID anzeigen:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   Angezeigten Gateway EUI kopieren.

8. Gateway bei The Things Network (TTN) registrieren:
   1. Bei console.thethingsnetwork.org anmelden.
   2. Zu Gateways → + Register gateway → Bridge wählen.
   3. Zuvor kopierten Gateway EUI einfügen.
   4. Registrierung abschließen.

   Herzlichen Glückwunsch – Ihr Gateway ist jetzt live auf TTN!

9. Gateway für echten Betrieb starten:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   Status-Meldungen überwachen und Konnektivität auf TTN Console verifizieren.

Was können Sie an Ihr Single-Channel Gateway anschließen?

• Pycom LoPy Module – siehe offizieller Guide.
• Andere LoRa End-Nodes (z. B. Sensoren, Mikrocontroller) – einfach auf gleichen Kanal tunen.
• Zukünftige Erweiterungen: weitere Kanäle hinzufügen oder Upgrade auf Multi-Channel Gateway.