Construa um Gateway LoRa de Canal Único de Baixo Custo com Raspberry Pi

Crie um gateway LoRaWAN de canal único por menos de $15 usando um Raspberry Pi e um módulo LoRa HopeRF. Siga este guia detalhado para ligar, configurar e registrar seu gateway na The Things Network.

História

Descrição

Se você está ansioso para experimentar LoRaWAN mas não tem um gateway por perto, este tutorial transforma um módulo LoRa de $10 e um Raspberry Pi em um gateway de canal único totalmente funcional.

Prepare Seu RFM95W

O RFM95W é um transceptor LoRa de baixo custo e alto desempenho. Siga estes passos para ligá-lo ao Pi.

• Corte quatro jumpers fêmea-fêmea ao meio para criar oito fios de 4 polegadas. Remova 1/8 polegada de isolamento de cada extremidade exposta.
• Solde cada fio ao pino correspondente no RFM95W:
  • DI00
  • 3.3V
  • MISO
  • MOSI
  • SCK
  • RESET
  • NSS
  • GND (adjacente a MISO)
• Crie uma antena dipolo simples: corte dois fios sólidos 18 AWG para 83 mm, remova 2 mm de isolamento em uma extremidade de cada, e solde um no pino ANT e o outro no pino GND próximo ao ANT.

Conectar RFM95W e Raspberry Pi

Use o header de 40 pinos do Pi (veja guia oficial de pinout) para conectar os pinos SPI do módulo ao Pi. O mapeamento exato de pinos é fornecido na imagem do tutorial original.

Configurar Software do Raspberry Pi

Estes passos assumem que Raspbian (agora Raspberry Pi OS) está instalado.

1. Faça login como usuário pi.
2. Clone o código do gateway:

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

3. Habilite SPI via raspi-config:

   sudo raspi-config # Navegue até Opções de Interface → SPI → Habilitar sudo shutdown -r now

4. Instale WiringPi:

   sudo apt-get install wiringpi

5. Configure o código do gateway:

   cd ~/single_chan_pkt_fwd nano main.cpp

   Ajuste configurações de servidor e frequência para sua região. Por exemplo, nos EUA:

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

6. Compile:

   make

7. Execute para ver o ID do gateway:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   Copie o Gateway EUI exibido.

8. Registre o gateway na The Things Network (TTN):
   1. Entre em console.thethingsnetwork.org.
   2. Navegue até Gateways → + Register gateway → escolha Bridge.
   3. Cole o Gateway EUI capturado anteriormente.
   4. Finalize o registro.

   Parabéns – seu gateway está agora ativo no TTN!

9. Inicie o gateway para operação real:

   sudo ./single_chan_pkt_fwd

   Monitore mensagens de status e verifique conectividade no console TTN.

O Que Você Pode Conectar ao Seu Gateway de Canal Único?

• Módulos Pycom LoPy – veja guia oficial.
• Outros nós finais LoRa (ex.: sensores, microcontroladores) – apenas sintonize-os no mesmo canal.
• Expansões futuras: adicione mais canais ou atualize para gateway multi-canal.