此解決方案展示了如何創建環境數據傳感器節點。傳感器節點測量空氣溫度、空氣濕度、氣壓和氣體水平。節點成功加入服務器后，它會定期將此數據傳輸到 LoRaWan? 服務器。

#前期準備

#硬件

• WisBlock Base (本示例使用RAK5005-O)
• WisBlock Core(本示例使用RAK4631)
• WisBlock Sensor(本示例使用RAK1906)
• LoRa天線(本示例使用CN470頻段)
• 網關(本示例使用RAK7258網關)

???? 注意：

請保持網關與傳感器所屬頻段相同，本實例中均為CN470。

#軟件

• Arduino IDE
• RAK4631 BSP
• Adafruit BME680 庫
• SX126x-Arduino 庫
• U8g2 庫

#硬件安裝

1、將LoRa天線接口對準并放置在RAK4631模塊的LoRa天線接口搭接處，輕輕按壓LoRa天線接口，完成安裝。

2、將RAK4631模塊上的連接器插頭對準RAK5005-O CUP插槽上的連接器插座。保持連接器間平行，將其輕放在插座連接器相應的搭接處。

3、將傳感器模塊RAK1906上的連接器插頭對準RAK5005-O插槽的連接器插座。保持連接器間平行，將其輕放在插座連接器相應的搭接處。

???? 注意：

平行按壓均勻施力，將聽到扣合完成的聲音，扣壓完成后請使用螺釘將WisBlock Core和WisBlock Sensor模塊固定在RAK5005-O Base板上。

組裝完成后示意圖如下：

#軟件配置

本章節介紹WisBlock 傳感器模塊的軟件配置。

#Arduino IDE的下載

使用Arduino IDE對WisBlock進行編碼和編程。如果您還未安裝Arduino IDE，可在Arduino官網中下載。

?? 警告

如果您所使用的操作系統為Windows 10：
請勿從Microsoft應用商店中安裝Arduino IDE。請從Arduino官網中安裝原始的Arduino IDE。Microsoft應用商店中的Arduino應用在使用第三方板支持包時存在問題。

如下圖所示，可以看到Arduino IDE當前版本為V1.8.16。Windows、Linux和Mac OS X都有多個可用版本，選擇正確的Arduino IDE版本并下載。

#Arduino IDE的安裝

本示例為在Windows PC中安裝已下載的Arduino IDE。

1、單擊“I Agree”。

2、單擊“Next”。

3、單擊“Install”。

進度為100%后，Arduino IDE已成功安裝，單擊“Close”，退出安裝過程。

???? 注意：

在Linux與Mac OS X中，沒有安裝過程。只是一個解壓過程，然后就能夠成功打開Arduino IDE 。

#Arduino IDE上的配置

Arduino IDE安裝成功后。需要對Arduino IDE進行一些配置以便后續對WisBlock組裝模塊進行相關配置。

1. 打開Arduino IDE。
2. 進入“文件 > 首選項”。

3、單擊圖中圖標，編輯“附加開發板管理器網址”，將WisBlock Core添加到Arduino板列表中。

4、復制此URLhttps://raw.githubusercontent.com/RAKwireless/RAKwireless-Arduino-BSP-Index/main/package_rakwireless_index.json并粘貼至下圖所示區域。如果已存在其他鏈接，將上述鏈接粘貼至新的一行。完成后，單擊“好”。

???? 注意

如果您使用的是Linux，需要通過“pip”安裝“adafruit-nrfutil”。

sudo pip3 install adafruit-nrfutil 或 pip3 install --user adafruit-nrfutil

5、重啟Arduino IDE。

6、在“工具”菜單中打開“開發板管理”。

7、如下圖所示，在搜索欄中鍵入“RAK”。將會顯示出可添加到Arduino板列表中的可用RAKwireless WisBlock Core。選擇以下板支持包以及相應的版本，并單擊“安裝”板支持包。

#燒錄程序

1、將組裝的WisBlock傳感器模塊使用USB連接線連接到PC上。

2、在Arduino IDE中，根據下圖所示，選擇WisBlock Core RAK4631板。

3、根據下圖所示，選擇示例項目。

4、打開示例代碼后，雙擊圖中鏈接，安裝示例代碼中所需的代碼庫。

5、修改示例代碼中的頻段區域，本示例使用的為CN470。

6、完成后，如下圖所示，選擇正確的串口并單擊圖中上傳圖標上傳代碼。

#連接網關到TTN

本節為連接網關至TTN（The Things Network）平臺。

#前提條件

• 網關已連接到網絡，具體請參見連接網關到網絡。
• 注冊TTN賬號并激活賬號。

#操作步驟

1、登錄TTN網站，您將看到以下頁面：

2、單擊“Register a gateway”，進入以下頁面注冊網關信息。

• Gateway EUI：網關唯一 ID。該名稱必須與網關的真實網關ID相同。可登錄網關在Web頁面“LoRa Network > Network Settings”頁面找到Gateway EUI。
• Frequency Plan：這是您要使用的頻率，本示例為CN470。
• Gateway Server address：eu1.cloud.thethings.network為網關服務器地址。
• 單擊“Create gateway”，網關新建成功后，即可在網關列表頁查看新增加的網關。

4、訪問網關，選擇“LoRa Network > Network Settings”進入LoRaWAN Network Setting設置界面。

• 將“Mode”設置為“Packet Forwarder”后，單擊“Switch mode”。
• 修改Server Address。修改完成后單擊“Save & Apply”。

5、刷新TTN網關界面，如果您的網關狀態為“Connected”，則網關現在已連接到TTN。

#連接傳感器節點至TTN

本節為連接傳感器節點至TTN（The Things Network）平臺。

#登錄到TTN平臺

登錄TTN網站，您將看到以下頁面：

#創建新的應用程序

1、進入添加 Application 界面，注冊相關信息后，單擊頁面底部的“Create application”。

2、進入應用程序概述頁面，單擊右下角“Add end devices”，在TTN平臺注冊新設備。

#注冊新設備

1、在“Register end device”頁面中，單擊“Manually”頁簽。

2、配置Frequency plan、LoRaWAN version、Regional Parameters version，并添加設備DevEUI、AppEUI、AppKey。

???? 注意：

設備頻段應與網關頻段相同。

3、DevEUI、AppEUI、AppKey請在傳感器示例代碼中獲取，切記需要刪除各個數字前的“0x”以及“，”。

4、單擊"Register and device"，完成設備注冊，注冊結果將匯總如下圖所示。

5、重啟設備后，設備自動入網并定時向服務器傳輸實時監測數據。單擊See all activity→，查看傳輸數據。

6、成功上傳示例項目后，可在 Arduino IDE 的工具欄單擊串口監視器，查看傳感器的讀取日志。如果日志如下所示，表示RAK1906正在與WisBlock Core正確通信。

#數據格式

通信傳輸的實時監測數據格式如下表所示：

• 字節1是數據類型的標識，這里始終是 1。
  • 每個字節的值都是 MSB 在前。
  • 溫度以兩個字節的形式發送，為了準確起見放大 100 倍。例如，2510 意味著 25.01攝氏度，以 0x09 0xCE 發送。
  • 濕度是以兩個字節的形式發送的，為了準確起見放大了 100 倍。例如，4173 意味著 41.73%，以 0x10 0x4D 發送。
  • 氣壓是以四個字節的形式發送的，為了準確起見放大了 100 倍。例如，100945 意味著 1009.45hPa，以 0x00 0x01 0x8A 0x51 發送。
  • 氣體電阻以四個字節發送，例如63560Ω，以 0x00 0x00 0xF8 0x48 發送。

???? 注意：

此傳輸示例中：0x09 0x5E代表溫度值；0x14 0xDD代表濕度值；0x00 0x01 0x7A 0x85代表氣壓值；0x00 0x00 0x09 0x8B代表氣體電阻值。