描述

在過去的幾個月里，我對 Helium 網絡的潛力越來越感到興奮。如果您不熟悉，Helium 是一個分散的 LoRa 節(jié)點網格，用于低功耗、低數(shù)據(jù)消耗的 IoT 設備，例如用于智能城市監(jiān)控、制造和資產跟蹤的設備。Helium 與其他 LoRa 網絡的不同之處在于，激勵普通人通過部署自己的物理熱點來擴大和驗證覆蓋范圍。作為這筆前期費用的交換，熱點所有者通過基于區(qū)塊鏈的覆蓋率證明算法挖掘出源源不斷的“氦代幣”。我鼓勵您查看開發(fā)人員文檔以獲得更可靠的解釋。

雖然我目前正在等待我自己的熱點的到來，但 Helium 非常慷慨地向我發(fā)送了他們的開發(fā)工具包之一修補。該套件包含一個 Arduino Uno-esque Lorawan 開發(fā)板和一個傳感器防護罩（我期待他們的文檔中提供 X-NUCLEO-IKS01A3 環(huán)境/運動防護罩，但我最終得到了 X-NUCLEO-GNSS1A1 GPS 防護罩，這很好我）。雖然 Helium 的快速入門指南會逐步指導您設置電路板和 ping 控制臺，但有關通過“新”Helium 網絡（因為舊版 Atom 模塊）傳輸實際傳感器數(shù)據(jù)的教程似乎供不應求。因此，這個項目與其說是一個開創(chuàng)性的新想法，不如說是對快速入門指南的擴展，希望您可以為自己的開發(fā)工具包設置節(jié)省一兩個小時的挫敗感。

從這個意義上說，我將從Helium 快速入門指南離開的地方開始。這假設您已經有一個 Helium 控制臺帳戶，并且在一個覆蓋范圍足夠大的地方可以定期向網絡發(fā)送 ping。作為參考，我在匹茲堡，那里的覆蓋范圍很好，但我驚喜地發(fā)現(xiàn)我正在跨河連接到近 5 英里外的一個熱點。但是，即使您位于熱點較少的半城市地區(qū)，我預計未來幾個月覆蓋范圍也會迅速擴大。

1. 硬件設置

在這種情況下，硬件設置非常簡單。只需將屏蔽安裝在開發(fā)板上，連接 LoRa 天線和 GPS 接收器，即可開始使用。

2. 氦氣控制臺

假設您已在 Helium 控制臺中正確設置您的設備，那么您已經在路上了。首先，在 Helium 控制臺中，轉到“標簽”并單擊“添加標簽”。此時，您唯一需要做的就是提供一個標簽名稱。單擊“創(chuàng)建標簽”。

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接下來，進入“集成”選項卡并選擇“myDevices Cayenne”預建集成類型。為您的集成命名并應用您剛剛制作的標簽。

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旁注：我鼓勵您查看其他集成類型；如文檔中所述，創(chuàng)建與 RequestBin 端點的“HTTP”集成也非常簡單，但 Cayenne 可能是以有意義的方式可視化數(shù)據(jù)的最快方法。

您需要做的最后一件事是將標簽應用到設備上。在“設備”選項卡中選擇您的設備，然后在“附加標簽”下添加您的標簽。標簽選項卡是 Helium 將設備連接到相關集成和功能的巧妙方法。現(xiàn)在，您通過該設備發(fā)送的任何數(shù)據(jù)包都會直接路由到 Cayenne（它們會為您處理 HTTP）。

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3. Cayenne myDevices

接下來，在cayenne.mydevices.com上創(chuàng)建一個帳戶并創(chuàng)建一個應用程序。點擊“Add new...”>“Device/Widget”，選擇 Lora > Helium 后，搜索 STM32 B-L072Z-LRWAN1。將 DevEUI（來自 Helium 控制臺）粘貼到必填字段中。如果需要，請更改名稱，然后單擊“添加設備”。

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此時，發(fā)送到 Helium 網絡的有效負載將被路由到您的 myDevices 儀表板，并根據(jù)其傳感器類型自動解釋。最后，我們只需要更新開發(fā)板上的代碼。

4. Arduino IDE

不幸的是，Helium 期望傳感器數(shù)據(jù)包以特定的 JSON 格式格式化。您可以從頭開始制定此數(shù)據(jù)包，或者如果您對 C++ 不太熟悉（或想要節(jié)省一些工作），您可以導入 Cayenne 低功耗有效負載 (LPP) 庫。CayenneLPP 采用一些常見的傳感器格式（溫度、壓力、濕度、GPS 等）并以 myDevices 自動解釋的方式生成數(shù)據(jù)包。換句話說，而不是這樣：

{    
int32_t lat = latitude * 10000;     
int32_t lon = longitude * 10000;     
int32_t alt = meters * 100;      
buffer[cursor++] = channel;      
buffer[cursor++] = LPP_GPS;       
buffer[cursor++] = lat >> 16;      
buffer[cursor++] = lat >> 8;      
buffer[cursor++] = lat;      
buffer[cursor++] = lon >> 16;      
buffer[cursor++] = lon >> 8;      
buffer[cursor++] = lon;      
buffer[cursor++] = alt >> 16;      
buffer[cursor++] = alt >> 8;     
buffer[cursor++] = alt;      
return cursor; 
}

你可以這樣寫：

uint8_t addGPS(uint8_t channel, float latitude, float longitude, float meters);

通道輸入字段允許您從同一有效載荷內的多個傳感器提交數(shù)據(jù)，如果您使用 X-NUCLEO-IKS01A3 防護罩，這將非常有用。GPS 基于 TeseoLIV3F 庫，也必須導入該庫。有時需要幾秒鐘才能獲得 GPS 修復（在 gps->init(); 之后），所以我在準備有效載荷之前等待獲得修復。不要忘記更改 DevEUI、AppEUI 和 AppKey 字段以匹配您在 Helium 控制臺中的內容，就像您在快速入門中所做的那樣。上傳代碼，你應該會在串口監(jiān)視器中看到如下內容：

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根據(jù)您的連接強度，GPS 數(shù)據(jù)包（每個 11 個字節(jié)）可能需要一段時間才能開始顯示在您的控制臺中。上行鏈路響應在數(shù)據(jù)日志中看起來像藍色圓圈：

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向下滾動，事件日志將有一些有用的反饋，例如信噪比（我的非常弱?。┖湍B接的熱點的名稱。

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最后，返回您的 myDevices 儀表板，您的坐標數(shù)據(jù)將顯示在類似 Google 地圖的界面中！

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如需完整代碼，請查看此Github 存儲庫。希望這可以在您創(chuàng)建自己的基于氦的資產跟蹤器的過程中為您省去一些麻煩！

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