Technical Information/etc./TTN with LPS8

Technical Information/etc.

The Things Netowrk への接続手順 (Dragino LPS8-JP使用)

2020/6/4

電源投入およびローカルネットワークの設定

販売元より紹介されたマニュアル（LPS8 LoRaWAN Pico Cell Gateway ユーザーマニュアル V1.0）の一部に不備があったので、順を追ってメモしておきます。なお、納品されたLPS8には電源用のUSB Type3 ケーブルは付属しますが電源のDC-DCコンバータは付属しませんので、ユーザ側で5V/2A以上の容量のものを用意する必要があります。

LPS8へのアクセス

工場出荷時にLPS8のWiFiはAPモードに設定されているのでパソコンからWiFi接続できます。同様に、有線LANでも接続できますが、通信速度は100Mbpsまでとなります。最近の職場では（家庭でも）ギガビットイーサネットが普通ですので、WiFi接続が適切だと思います。今回はWiFi接続で設定します。
PCからWiFiネットワークを検索し、 dragino-xxxxxx というオープンネットワークに接続します。Webブラウザのアドレスバーに http://10.130.1.1 を入力してログイン画面を表示させます。ユーザー名： root 、パスワード： dragino にてログインします。
System画面が表示されます。今回納品されたLPS8のファームウェアバージョンは LG02_LG08-5.3.1575128261 でした。（このファームウェアバージョンでUIが変わるのでメモしておきます）

ローカルネットワーク設定（WiFi接続）

今回購入したLPS8はWiFi接続で運用させるので、LPS8を「WiFiクライアントモード」に設定します。このモードではLPS8はWiFiクライアントとして機能し、接続先のWiFi APのDHCPを介してアドレスを取得します。

「Network」 - 「Wireless」にて Wireless Overview の一覧より、 Radio0 インターフェスの「Scan」ボタンを押してWiFiネットワークを検索します。
有効なWiFiサービスが表示されるので、利用したいネットワークの「Join Network」ボタンを押します。パスワード入力画面が表示されるので、入力後「Submit」ボタンを押してネットワークへ接続します。
「Network」-「Wireless」ページを表示させ、SSID:dragino-XXXXXX | Mode:Master の「Disable」
ボタンを押してLPS8 の WiFi AP 機能を無効化します。（補足：LPS8のWiFiインターフェースはAPモードあるいはクライアントモードのどちらかでしか動作できませんので、この操作が必要になります）今までAPモードで動作しているLPS8に接続していたので、この操作直後よりWebブラウザに表示されたコンソールは応答しなくなります。
念の為LPS8の電源を一旦切って、再び電源を入れます。この時点でLPS8はユーザのWiFiアクセスポイントへ接続できていることになりますので、WiFiアクセスポイントの管理画面からDHCPでLPS8に割り当てたIPアドレスを調べます。ここでは 192.168.123.35 が割り当てられているので、同じネットワークに接続しているPCでWEBブラウザを開き、アドレスバーに以下のように入力します
```
http://192.168.123.35:8000
```
httpアクセスポートは8000を明示的に指定する必要があります。日本語訳ユーザマニュアル v1.0ではデフォルトポート(80) となっていますが、納品時のファームウェア(v5.3以降)ではセキュリティ対策で仕様が変更になっています。ファームウェアに対応するユーザマニュアルを参照してください。　→ http://www.dragino.com/downloads/index.php?dir=LoRa_Gateway/LPS8/
- 追記：販売元のユーザマニュアルがv1.2.0に改定され、上記の記載が追加されています。 ---2020-06-11
ログオン画面が表示されるので、ユーザー名： root 、パスワード： dragino にてログインします。トップ画面でWiFiの状態が表示されます。LPS8の WiFi AP(Master) が無効化され、WiFi Clientが有効化されていることが確認できます。

「Network」 - 「Wireless」でも状態が確認できます。

「Network」 - 「Interfaces」に、ネットワークの接続状態が確認できます。WiFi接続のDHCPクライアントモードにてIPv4アドレスが割り当てられています。

「Network」 - 「Diagnostics」にて、サーバopenwrt.org へのpingによる接続確認ができます。

これでLPS8がインターネットに接続できたことになります。

ネットワークの設定

ネットワーク設定その１（LPS8のLoRaWAN設定）

ログオンパスワードを変更しておきます。「System」-「Administration」の Router Password の Router Password に変更するパスワードを入力し、画面下の「Save & Apply」ボタンを押します。念の為ログアウトし、新しいパスワードでログインし直します。
「System」-「System」の General Settings タブにて、Timezone を UTC から Asia/Tokyo に変更します。
「Service」-「Dragino Menu」を選択し、 Dragino LoRa Gateway メニューを開きます。サブメニューの「LoRa Configuration」を選択し、「LoRa General Settings」画面を表示します。 RF Power (dbm) をデフォルトの20 から 13 に、Spreading Factorを7から 10(SF10)に変更し、「Save & Apply」を選択します。その後、「Return to Main Menu」 - 「LuCI Configuration」を選択し、ログイン画面から再度ログインします。
「Service」-「LoRaWan GateWay」の「General Settings」タブにて、通信パラメータを設定します。
- IoT Service : LoRaWan/RAW forwarder (デフォルト設定)
- Service Provider : The Things Network (デフォルト設定)
- Server Address : router.jp.thethings.network
- Server port for upstream : 1700 (デフォルト設定)
- Server port for downstream: 1700 (デフォルト設定)
- Frequency Plan : Asia 920-923MHz -- AS923-1
- Gateway ID をメモします。The Things Network へのゲートウェイ登録に必要になります。
- 最後に「Save & Apply」ボタンを押して設定を反映させます。「Service」-「Logread」画面にて、設定された周波数を確認します。
```
SX1301 Channels frequency
---------------------------------------
chan_multSF_0
Lora MAC, 125kHz, all SF, 923.2 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_1
Lora MAC, 125kHz, all SF, 923.4 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_2
Lora MAC, 125kHz, all SF, 922.2 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_3
Lora MAC, 125kHz, all SF, 922.4 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_4
Lora MAC, 125kHz, all SF, 922.6 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_5
Lora MAC, 125kHz, all SF, 922.8 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_6
Lora MAC, 125kHz, all SF, 923.0 MHz
---------------------------------------
chan_multSF_7
Lora MAC, 125kHz, all SF, 922.0 MHz
---------------------------------------
chan_Lora_std
Lora MAC, 250kHz, SF7, 922.1 MHz
---------------------------------------
```
  この設定では922.0(31ch)～923.4(38ch) の8chを使用しているので連続送信時間は4sまで、キャリアセンス50ms、１時間あたりの送信時間総和の制限は無しとなります。送信パケットペイロードは59byteまで（内、ユーザアプリケーションは51byteまで）送信できます。

ネットワーク設定その２（The Things Network のゲートウェイ設定）

TTN サーバーにユーザーアカウントを作成し、ログインします。
「ゲートウェイ」-「ゲートウェイを登録」ボタンを押します。
「I’m Using the legacy packet forwarder」のチェックボックスにチェックを入れます。
ゲートウェイEUIの入力欄が表示されるので、LPS8の「Service」-「LoRaWan GateWay」画面の「Gateway ID」をそのままコピーして入力します。（MACアドレスの間にFFFFを入れる形式ではありません）
記述を入力します：*********_02
周波数計画：Asia920-923MHz
ルータ：ttn-router-jp
場所：lat 33.893170, lng 135.204958
アンテナ切り替え：インドア
以上を入力後、「登録」ボタンを押します。
この時点でゲートウェイ一覧のステータスが「接続済」になっていることを確認します。
追加情報を入力します。「情報」欄にて、
- ブランド： Dragino
- モデル： LPS8-JP
- アンテナ： N/A
「場所」欄にて
- 高度：20 (m)
以上でゲートウェイの設置は完了しました。

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電源投入およびローカルネットワークの設定

LPS8へのアクセス

ローカルネットワーク設定（WiFi接続）

ネットワークの設定

ネットワーク設定その１（LPS8のLoRaWAN設定）

ネットワーク設定その２（The Things Network のゲートウェイ設定）