LoRaWAN osana IoT-talotekniikkaa
Aho, Jarkko (2019)
Aho, Jarkko
2019
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019110820806
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2019110820806
Tiivistelmä
IoT-laitteet ja vähävirtaiset langattoman tiedonsiirtotekniikat ovat kehittyneet kovaa vauhtia viimeisen 10 vuoden aikana, mutta mikä tekniikka on paras? Insinöörityön tavoitteena oli tutkia LoRaWAN-teknologian toimintaa ja sitä, miten sitä voidaan soveltaa IoT-laitteisiin osana IoT-talotekniikkaa. Insinöörityön vaatimuksena oli tutkia ja ymmärtää LoRa-teknologia, siihen liittyvät modulaatiot ja protokollat sekä luoda prototyyppi, joka lähettäisi antureista kerättyä tietoa pilveen.
Insinöörityön taustatutkimus keskittyi syvällisesti LoRa- ja LoRaWAN-tekniikkaan, niiden arkkitehtuuriin, vähävirtaisuuteen, kapasiteettiin ja turvallisuuteen. Taustatutkimuksen yhteydessä tehtiin laajakirjoinen vertailu tunnetuimpien langattomien LPWAN-tekniikoiden välillä sekä verrattiin niiden käyttötarkoituksia ja -kohteita LoRaWAN-tekniikan kanssa.
Prototyypin toteutus aloitettiin vaatimusten mukaisten osien hankinnalla, joista luotiin neljä itsenäistä laitetta: kolme lähetintä ja yksi vastaanotin. Lähetyslaitteet kasattiin LPC1549-kehitysalustan ympärille, joka keräsi tietoa antureilta ja lähetti niiden tiedot SX1272 LoRa -moduulin avulla vastaanottimelle, joka toimi lähettimien keskittimenä. Vastaanotin koostui LPC1549-kehitysalustasta ja SX1272-moduulista, jotka yhdistettiin Raspberry Pi 3 -tietokoneeseen vastaanotetun tiedon esittämiseksi ja toteamiseksi.
Insinöörityön lopputuloksena luotiin toimiva paikallinen LoRa-verkko neljän itsenäisen laitteen välillä, mutta laiteiden lähettämä tieto ei ollut salattu, eikä tietoa saatu pilveen verkkoprotokollan puutteen vuoksi. Digitan LoRaWAN IoT -verkkoon yhdistämiseksi tehtiin toinen LoRaWAN-laite Arduino Uno -kehitysalustan ja SX1272-moduulin avulla, mikä saatiin yhdistettyä pilveen.
Insinöörityön taustatutkimus keskittyi syvällisesti LoRa- ja LoRaWAN-tekniikkaan, niiden arkkitehtuuriin, vähävirtaisuuteen, kapasiteettiin ja turvallisuuteen. Taustatutkimuksen yhteydessä tehtiin laajakirjoinen vertailu tunnetuimpien langattomien LPWAN-tekniikoiden välillä sekä verrattiin niiden käyttötarkoituksia ja -kohteita LoRaWAN-tekniikan kanssa.
Prototyypin toteutus aloitettiin vaatimusten mukaisten osien hankinnalla, joista luotiin neljä itsenäistä laitetta: kolme lähetintä ja yksi vastaanotin. Lähetyslaitteet kasattiin LPC1549-kehitysalustan ympärille, joka keräsi tietoa antureilta ja lähetti niiden tiedot SX1272 LoRa -moduulin avulla vastaanottimelle, joka toimi lähettimien keskittimenä. Vastaanotin koostui LPC1549-kehitysalustasta ja SX1272-moduulista, jotka yhdistettiin Raspberry Pi 3 -tietokoneeseen vastaanotetun tiedon esittämiseksi ja toteamiseksi.
Insinöörityön lopputuloksena luotiin toimiva paikallinen LoRa-verkko neljän itsenäisen laitteen välillä, mutta laiteiden lähettämä tieto ei ollut salattu, eikä tietoa saatu pilveen verkkoprotokollan puutteen vuoksi. Digitan LoRaWAN IoT -verkkoon yhdistämiseksi tehtiin toinen LoRaWAN-laite Arduino Uno -kehitysalustan ja SX1272-moduulin avulla, mikä saatiin yhdistettyä pilveen.