라즈베리 파이로 저비용 LoRa 단일 채널 게이트웨이 구축

시작하며

설명

근처에 게이트웨이가 없어 LoRaWAN 실험을 못 하셨다면, 이 튜토리얼로 10달러 LoRa 모듈과 라즈베리 파이를 완전한 기능의 단일 채널 게이트웨이로 바꿔보세요.

RFM95W 준비

RFM95W는 저비용 고성능 LoRa 트랜시버입니다. 파이에 연결하는 단계를 따르세요.

• 암-암 점퍼 와이어 4개를 반으로 잘라 8개의 4인치 가닥 생성. 각 노출 끝에서 1/8인치 절연 벗겨내기.
• 각 와이어를 RFM95W의 해당 핀에 납땜:
  • DI00
  • 3.3V
  • MISO
  • MOSI
  • SCK
  • RESET
  • NSS
  • GND (MISO 인접)
• 간단한 다이폴 안테나 생성: 18게이지 단심 와이어 2개를 83mm로 자르고, 한쪽 끝 각각 2mm 절연 제거 후 하나는 ANT 핀에, 다른 하나는 ANT 옆 GND 핀에 납땜.

RFM95W와 라즈베리 파이 연결

파이의 40핀 헤더(공식 핀아웃 가이드 참조)를 사용해 모듈의 SPI 핀을 파이에 연결. 정확한 핀 매핑은 원본 튜토리얼 이미지에 제공.

라즈베리 파이 소프트웨어 설정

이 단계들은 Raspbian(현재 Raspberry Pi OS) 설치된 상태를 가정.

1. pi 사용자로 로그인.
2. 게이트웨이 코드 복제:

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

3. raspi-config로 SPI 활성화:

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

4. WiringPi 설치:

   sudo apt-get install wiringpi

5. 게이트웨이 코드 구성:

   cd ~/single_chan_pkt_fwd
   nano main.cpp

   지역에 맞게 서버와 주파수 설정 조정. 미국 예시:

   #define SERVER1 "13.66.213.36" // router.us.thethings.network
   uint32_t freq = 902300000; // 902.3 MHz
   

6. 컴파일:

   make

7. 게이트웨이 ID 확인 위해 실행:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   표시된 Gateway EUI 복사.

8. The Things Network (TTN)에 게이트웨이 등록:
   1. console.thethingsnetwork.org에서 로그인.
   2. Gateways → + Register gateway → Bridge 선택.
   3. 앞서 복사한 Gateway EUI 붙여넣기.
   4. 등록 완료.

   축하합니다 - 게이트웨이가 이제 TTN에서 활성화되었습니다!

9. 실제 운영을 위해 게이트웨이 시작:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   상태 메시지 모니터링 및 TTN 콘솔에서 연결 확인.

단일 채널 게이트웨이에 무엇을 연결할 수 있나요?

• Pycom LoPy 모듈 - 공식 가이드 참조.
• 기타 LoRa 엔드 노드(센서, 마이크로컨트롤러 등) - 같은 채널로 튜닝만 하면 됨.
• 향후 확장: 채널 추가 또는 멀티 채널 게이트웨이로 업그레이드.