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单天线网关(3Rx+1Tx)使用手册

1.概述

本文详细介绍ChirpLAN小网关产品的功能、软硬件使用方法,让客户收到网关硬件时,能根据本文档介绍内容快速使用及性能评估。

如下图所示,ChirpLAN小网关采用ESP32-S3为主控MCU,支持以太网、WIFI、CAT1三种联网方式,同时支持ChirpIOT 三路接收通道,一路TX通道(半双工),1个RS485接口,拥有8MB FLASH,8MB PSRAM。

overview

网关硬件框图

小网关产品的主要用途包括工业自动化、楼宇管理、智能抄表、农业大棚等领域。它可以帮助用户实现低成本的终端设备组网,数据中继,提高系统的组网能力及稳定性。无论是在工业环境中的设备监控和控制,还是在智能家居中的设备互联,ChirpLAN小型网关产品都能发挥重要作用,满足不同用户的需求。

network

ChirpLAN网关应用示意图

上图为ChirpLAN网关的应用示意图,系统采用星型网络结构,终端设备接入网关,网关将终端数据上行至服务器端,用户根据客户端软件,可以获取到终端的上行数据。同时用户可以通过客户端软件向指定终端发送下行数据,网关收到下行数据后通过ChirpLAN协议将数据通过ChirpIOT发送至终端设备。

2.硬件准备

2.1网关准备

ChirpLAN网关的技术指标:

  1. 收发通道:3RX+1TX,半双工,单天线

  2. 联网方式:WIFI、以太网、CAT1(需要SIM卡)

  3. 供电方式:12V/2A DC或电池(7.2V锂电池)供电

  4. 发射功率:20dBm

  5. 通信频段:433/470-510MHz

hardware

网关硬件实物图

指示灯状态说明:

指示灯标号

指示灯名称

指示灯说明

D1

电源灯

电源上电后,电源灯长亮

D2

配置灯

进入配置状态后闪烁

D3

ChirpIOT灯

有ChirpIOT数据收发时闪烁

D4

网络灯

长亮:成功连接上服务器; 熄灭:与服务器断开连接; 短暂快闪:有数据通信。

2.2终端准备

USBDongle

终端硬件实物图

终端采用PAN3029 USB dongle,源码在码云上开源,地址如下:

https://gitee.com/chirplan/chirplan-node/tree/master/src/PAN3029

3.软件准备

3.1MQTT工具

MQTT客户端工具下载地址:https://www.emqx.com/zh/downloads/MQTTX/v1.9.9/MQTTX-Setup-1.9.9-x64.exe

IMG_256

根据上图,进行MQTT参数配置,其中Client ID用户自行生成即可(不能相同),无需填写用户名和密码。

添加订阅,用于接收终端上行数据,Topic格式为:/E896000156/uplink,其中E896000156为网关的网关ID,用户根据自己的网关ID实际填写。

IMG_256

下行内容如下,填入MQTT右下角窗口,并填写好下行topic。

{
"serialNumber": "4060012a",
"txHexData": "A0BCBCCCAADDA1A2A3A4A0BCBCCCAADDA1A2A3A4A0BCBCCCAADDA1A2A3A4A0BCBCCCAADDA1A2A3A4",
"isAck": 1,
"wakeupTime": 0
}

其中isAck字段为1,代表终端收到下行数据后,需要上行应答,为0则不需要应答。

wakeupTime字段预留,暂未用到。

企业微信截图_17086736601277

下行数据窗口

3.2ChirpLAN上位机工具

工具下载地址:https://gitee.com/chirplan/chirplan-tool/repository/archive/master.zip

用于终端(PAN3029 usb dongle)的参数配置,数据收发。

4.网关配置

参数配置方法:

长按BOOT按键,直到配置LED闪烁,通过电脑连接热点ChirpLAN_Gateway,输入密钥123456789,连接成功后在浏览器端输入192.168.2.1,即可打开WEB配置界面,配置页面可以进行如下参数配置:

  • 联网方式配置:可以选择WIFI(注意:WIFI不支持5G路由器)、ETH(以太网)、4G三种方式

  • 服务器配置:可以选择MQTT协议、TCP协议,并根据相应选择输入相应参数

  • RF参数配置:配置网关ChirpIOT相关通信参数

  • 上下行通道频点配置:配置上下行通道频点

配置完成后,点击提交按钮,配置LED灯停止闪烁,即完成参数配置,系统重启。若要再进入配置,则继续长按BOOT按钮进入配置状态。

IMG_256

5.连接设备

5.1网关连接

  1. 如果采用4G通信,插入SIM卡

  2. 接上DC电源或接入7.4V电池

  3. 接上RF天线(470M天线)

  4. 打开电源按键

  5. 通过网关配置配置好网络及服务器参数

  6. 看网络灯是否已亮起,网络灯长亮代表已成功连接上服务器端

5.2终端连接

将PAN3029 usb dongle插入电脑USB口,打开ChirpLAN上位机工具,打开对应串口,配置好终端参数,并进入透传状态(退出配置状态)。进入透传状态时,终端发送入网请求,此时USB dongle 上的LED会亮起,当入网成功后LED灯熄灭。

6.数据收发

6.1数据上行

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终端上电后默认进行入网,入网成功后自动进入透传状态,在ChirpLAN上位机工具右下方的窗口内填入上行数据后,点击发送按钮。

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网关收到终端数据后,将数据通过网络发送至MQTT服务器端,在MQTT客户端通过订阅网关上行数据,可以接收到终端的上行数据。如上图所示。

6.2数据下行

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在MQTT客户端右下角窗口,填入下行数据(JSON格式),点击发送按钮。

IMG_256

网关收到MQTT下行数据后,通过ChirpIOT无线发送给对应终端设备,在终端上位机工具右侧框中会打印终端接收到的下行数据。

7.固件更新

固件烧录

串口接入网关上固件烧录接口,通过ESP提供的固件烧录工具进行烧录。

固件OTA

通过MQTT或TCP工具,发送OTA升级指令,网关即可通过云端下载OTA固件,自动完成固件OTA升级,升级完成后,网关重启并启用最新固件启动。