Mengirim Data Sederhana ke Antares

Pada project ini anda akan diarahkan untuk mengirim data dummy dari STM32 LoRa Discovery Kit ke Antares IoT Platform menggunakan konektivitas LoRa dengan protokol LoRaWAN.

Dalam protokol LoRaWAN terbagi menjadi dua kelas yaitu Class A dan Class C, masing masing kelas memiliki kekurangan dan kelebihannya masing-masing, untuk lebih detailnya dapat mengunjungi laman berikut.

LoRaWAN Class

Prasyarat

Material yang dibutuhkan mengikuti dengan Prasyarat Umum pada laman sebelumnya. Jika Anda belum menyiapkan kebutuhan pada lama tersebut, maka anda dapat mengunjungi laman berikut

Prasyarat Umum STM32 (LoRa) Arduino IDE

Langkah Kerja

1. Jalankan Aplikasi Arduino IDE

2. membuka Contoh Program

Kode program dapat Anda buka pada Arduino IDE melalui File > Examples > Antares LoRaWAN > send-class-A-ABP.

Berikut adalah kode program dari contoh send-class-A-ABP.

#include <lorawan.h>

//ABP Credentials
/*
  Notes:
  - select ABP Activation on ANTARES
  - select inherit to generate your keys
  - nwkSKey: 32 digit hex, you can put 16 first digits by first 16 digits your access key and add 16 digits with 0 (ex : abcdef01234567890000000000000000)
  - appSKey: 32 digit hex, put 16 first digits by 0 and put last 16 digits by last 16 digit your access key (ex : 0000000000000000abcdef0123456789)
*/
const char *devAddr = "Lora-Device-Address";      // Replace with the Device Address that you have in the Antares console
const char *nwkSKey = "Network-Session-Key";      // Replace with the Network Session Key that you have in the Antares console
const char *appSKey = "Application-Session-Key";  // Replace with the Application Session Key that you have in the Antares console

const unsigned long interval = 10000;  // 10 s interval to send message
unsigned long previousMillis = 0;      // will store last time message sent
unsigned int counter = 0;              // message counter

char myStr[50];
char outStr[255];
byte recvStatus = 0;
int channel;

#if defined(ARDUINO_ESP32_DEV)
const sRFM_pins RFM_pins = {
  .CS = 5,     //LYNX32 to RFM NSS
  .RST = 0,    //LYNX32 to RFM RST
  .DIO0 = 27,  //LYNX32 to RFM DIO0
  .DIO1 = 2,   //LYNX32 to RFM DIO1
};
#elif defined(ARDUINO_B_L072Z_LRWAN1)
const sRFM_pins RFM_pins = {
  .CS = PA15,   //STM32L0 to NSS
  .RST = PC0,   //STM32L0 to RST
  .DIO0 = PB4,  //STM32L0 to DIO0
  .DIO1 = PB1,  //STM32L0 to DIO1
};
#else
#error *** ONLY SUPPORTS LYNX32 AND B-L072Z-LRWAN1 ***
#endif

void setup() {

#if defined(ARDUINO_B_L072Z_LRWAN1)
  SPI.setMOSI(PA7);
  SPI.setMISO(PA6);
  SPI.setSCLK(PB3);
  SPI.begin();
#elif !defined(ARDUINO_ESP32_DEV)
#error *** ONLY SUPPORTS LYNX32 AND B-L072Z-LRWAN1 ***
#endif

  // Setup loraid access
  Serial.begin(115200);
  delay(2000);
  if (!lora.init()) {
    Serial.println("RFM95 not detected");
    delay(5000);
    return;
  }

  // Set LoRaWAN Class change CLASS_A or CLASS_C
  lora.setDeviceClass(CLASS_A);

  // Set Data Rate
  lora.setDataRate(SF10BW125);

  // set channel to random
  lora.setChannel(MULTI);

  // Set TxPower to 15 dBi (max)
  lora.setTxPower1(15);

  // Put ABP Key and DevAddress here
  lora.setNwkSKey(nwkSKey);
  lora.setAppSKey(appSKey);
  lora.setDevAddr(devAddr);
}

void loop() {
  // Check interval overflow
  if (millis() - previousMillis > interval) {
    previousMillis = millis();

    sprintf(myStr, "Lora Counter-%d", counter);

    Serial.print("Sending : ");
    Serial.println(myStr);

    lora.sendUplink(myStr, strlen(myStr), 0, 5);
    counter++;
    channel = lora.getChannel();
    Serial.print(F("Ch : "));
    Serial.print(channel);
    Serial.println(" ");
  }

  // Check Lora RX
  lora.update();

  recvStatus = lora.readData(outStr);
  if (recvStatus) {
    int counter = 0;

    for (int i = 0; i < recvStatus; i++) {
      if (((outStr[i] >= 32) && (outStr[i] <= 126)) || (outStr[i] == 10) || (outStr[i] == 13))
        counter++;
    }
    if (counter == recvStatus) {
      Serial.print(F("Received String : "));
      for (int i = 0; i < recvStatus; i++) {
        Serial.print(char(outStr[i]));
      }
    } else {
      Serial.print(F("Received Hex : "));
      for (int i = 0; i < recvStatus; i++) {
        Serial.print(outStr[i], HEX);
        Serial.print(" ");
      }
    }
    Serial.println();
  }
}

3. Set LoRaWAN Parameter di Antares

Pada halaman Device console Antares lakukan Set LoRa dengan menekan button Set LoRa seperti gambar berikut.

Class A

Masukan parameter LoRaWAN dengan Lora Device Class A, Activation Mode ABP, ABP Parameters Inherit seperti pada gambar berikut.

Ketika memilih ABP Parameters Inherit maka parameter LoRa akan digenerate oleh Antares. Dari sisi perangkat, Development Board STM32 perlu menyesuaikan parameter LoRa tersebut.

Jangan lupa untuk menyimpan (copy) parameter Network Session Key dan Application Session Key sebelum klik Set LoRa untuk memudahkan proses selanjutnya.

Gambar Form berisi Parameter Set LoRa Class A.

Pastikan akun antares anda memiliki paket LoRa yang aktif.

Class C

Masukan parameter LoRaWAN dengan Lora Device Class C, Activation Mode ABP, ABP Parameters Inherit seperti pada gambar berikut.

Ketika memilih ABP Parameters Inherit maka parameter LoRa akan digenerate oleh Antares. Dari sisi perangkat, Development Board STM32 perlu menyesuaikan parameter LoRa tersebut.

Jangan lupa untuk menyimpan (copy) parameter Network Session Key dan Application Session Key sebelum klik Set LoRa untuk memudahkan proses selanjutnya.

Gambar Form berisi Parameter Set LoRa Class C.

Pastikan akun antares anda memiliki paket LoRa yang aktif.

4. Set LoRaWAN Parameter pada Kode Program

Ubah parameter LoRaWAN ABP pada variabel berikut *devAddr, *nwkSkey, dan *appsKey. Sesuaikan dengan parameter di console Antares.

const char *devAddr = "Lora-Device-Address";
const char *nwkSKey = "Network-Session-Key";
const char *appSKey = "Application-Session-Key"

Parameter *devAddr yang telah digenerate oleh Antares dapat dilihat pada halaman device setelah selesai Set LoRa.

Parameter *nwkSKey dan *appSKey didapatkan saat Set LoRa pada langkah sebelumnya.

Gambar Halaman Console Antares Setelah berhasil Set LoRa.

Jika anda lupa menyimpan *nwkSkey dan *appSKey pada langkah sebelumnya maka lihat accesskey pada akun antares anda kemudian ikuti format berikut.

Example Accesskey = "aaaaaaaaaaaaaaaa:bbbbbbbbbbbbbbbb"; //32 digit accesskey
const char *nwkSKey = "aaaaaaaaaaaaaaaa0000000000000000"; //16 digit first accesskey plus 16 digit zero
const char *appSKey = "0000000000000000bbbbbbbbbbbbbbbb"; //16 digit zero plus 16 digit last acesskey

5. Compile dan Upload Program

Hubungkan STM32 LoRa Discovery Kit dengan komputer anda dan pastikan Communication Port terbaca.

Pada sistem operasi Windows pengecekan dapat dilakukan melalui Device Manager. Jika STM32 LoRa Discovery Kit Anda terbaca maka tampil STMicroelectronics STLink Virtual COM Port dengan port menyesuaikan ketersediaan port (pada kasus ini terbaca COM5).

Gambar Device Manager pada Windows.

Atur board STM32 LoRa Discovery Kit dengan klik Tools > Board > STM32 MCU Based Board pada Arduino IDE, kemudian pastikan yang digunakan adalah Discovery . Ubah Board Part Number menjadi B-L072Z-LRWAN1 . Ubah Upload Method menjadi STM32CUBEProgrammer (SWD) Pilih port sesuai communication port yang terbaca (dalam kasus ini COM5). Hasilnya akan terlihat seperti gambar berikut.

Gambar Menu Tools pada Arduino IDE

Setelah semua setup selesai, lakukan upload program dengan menekan icon panah seperti gambar berikut. Tunggu hingga selesai proses compile dan upload

Icon Ceklis pada Arduino IDE hanyalah proses verify. Biasanya digunakan untuk Compile program untuk mengetahui apakah ada error atau tidak.

Icon Panah pada Arduino IDE adalah proses verify dan upload. Biasanya digunakan untuk Compile program sekaligus Flash Program pada target board.

Gambar Icon Verify dan Upload pada Arduino IDE.

Jika upload program berhasil maka akan terlihat seperti gambar berikut.

Gambar Halaman Arduino IDE Setelah Upload Berhasil.

Setelah selesai upload program, Anda dapat melihat serial monitor untuk melakukan debug program. Icon serial monitor terlihat pada gambar berikut.

Gambar Icon Serial Monitor pada Arduino IDE.

Atur serial baud rate menjadi 115200 dan pilih BothNL & CR. Hasilnya akan terlihat seperti gambar berikut.

Pastikan serial baud rate sesuai dengan nilai yang terdefinisi di kode program. Jika serial baud rate tidak sama, antara kode program dan serial monitor maka karakter ASCII tidak akan terbaca dengan baik.

Gambar Serial Monitor

5. Periksa Data di Antares

Setelah upload program berhasil, selanjutnya buka halaman device antares kemudian lihat apakah data sudah berhasil dikirim.

Gambar Halaman Console Antares Ketika Data Berhasil Diterima.

Bentuk data yang diterima oleh antares akan berbentuk JSON seperti format berikut

{
  "type": "uplink",
  "port": 5,
  "data": "Lora Counter-0",
  "counter": 0,
  "devEui": "b9dc778f871ed781",
  "radio": {
    "gps_time": null,
    "hardware": {
      "snr": 9.3,
      "rssi": -53
    },
    "datarate": 2,
    "modulation": {
      "bandwidth": 125000,
      "spreading": 10
    },
    "delay": 0.0010647773742675781,
    "freq": 922,
    "size": 27
  }
}

Data yang dikirimkan dari STM32 LoRa Discovery Kit berupa "counter", "port", dan pesan yang berada didalam JSON field "data". Sementara parameter lainnya adalah parameter pendukung yang dihasilkan oleh Infrastruktur LoRaWAN Antares.