Robot Framework automation for OTAA of LoRa devices

Abstract

Robot Framework on avainsanaohjattu avoimen lähdekoodin automaatiokehys, jota voidaan käyttää testiautomaatioon ja ohjelmistorobotiikkaan. Se on laajennettavissa useilla kirjastoilla, jotka voidaan totetuttaa eri ohjelmointikielillä ja sen syntaksi käyttää luettavia avainsanoja.

Tämä opinnäytetyö perustuu Robot Framework automaatio- toteutukseen Low Range (LoRa) laitteille, jotka käyttävät Over The Air Activation (OTAA) metodia palvelimen kanssa kommunikointiin ja opinnäytetyö suoritettiin Metropolia Ammattikorkeakoululle. Työn materiaali kerättiin tutkimalla verkkomateriaalia Robot Frameworkille tarjolla olevista kirjastoista, perehtymällä yksityiskohtaisempaan materiaaliin liittyen ChirpStack verkkopalvelimeen ja LORIX One reitittimeen, sekä tutustumalla Metropoliassa aiemmin opiskelleen henkilön opinnäytetyöhön, jossa LoRa päätelaite oli kehitetty. Opinnäytetyön toteutusta testattiin kehityksen ohessa ajamalla ohjelmakoodia ja varmistamalla että yhteydet laitteen, palvelimen ja reitittimen välillä toimivat asianmukaisesti.

Toteutus tarjoaa ohjelmakoodin, joka lisää LoRa päätelaitteen äskettäin luotuun sovellukseen ChirpStack verkkopalvelimeen, mihin laitteilla on yhteys OTAA metodin avulla käyttämällä LORIX One reititintä Low Range Wide Area Network (LoRaWAN) protokollalla.

Tämän opinnäytetyön lopputulos auttaa Metropolia Ammattikorkeakoulua poistamalla toistuvia tehtäviä, joita opettajien on tarvinnut tehdä langattomien teknologioiden kurssien alussa ja siten tarjoamalla enemmän aikaa kohdennettavaksi opetustoimintaan.

Robot Framework is a keyword-driven open-source automation framework that can be used for test automation and Robotic Process Automation (RPA). It is extendable with multiple libraries that can be implemented with different programming languages and the syntax is utilized by human-readable keywords.

This thesis is based on the implementation of Robot Framework automation for Low Range (LoRa) devices that utilize Over The Air Activation (OTAA) for communication with the server, and it was carried out for Metropolia University of Applied Sciences. The data was collected by exploring online material about different Robot Framework libraries and details about the Chirpstack network server and the LORIX One gateway together with the LoRa end device that was created by a former student in their final year project. The implementation was tested during the process by running the Robot Framework script and testing that the connections with the device, server, and the gateway work properly.

The result provides a Robot Framework script that adds LoRa end devices to a newly created application in the ChirpStack network server where the devices have a connection by using OTAA through the LORIX One gateway that uses Low Range Wide Area Network (LoRaWAN).

The outcome of this project helps Metropolia University of Applied Sciences by removing some repetitive tasks the lecturers have needed to do on the onsets of wireless technology courses and by providing more time that can be allocated to instructional activities.