一款可快速部署LoRa Basics™ Station并连接到TTS V3的容器

今天，我们要介绍的是瑞科慧联（RAK）打包并发布的一款容器。该容器无需进行复杂的配置，即可快速部署一个LoRa Basics™ Station，方便开发人员直接用于生产环境或进一步开发。本文将着重介绍使用该容器将网关连接到 The Things Stack（TTS）的过程。

关于LoRa Basic™Station

LoRaBasics™Station 协议简化了大规模 LoRaWAN® 网络的管理，是将网关连接到 TTS的首选方式。相对于传统的 UDPpacketforwarder，LoRa Basics™ Station的优势是：

• 支持集中更新和配置管理
• 支持 TLS和基于 token的身份验证
• 支持集中式渠道计划管理
• 不依赖本地时间保持

需要注意的是，在LoRa Basics™ Station的部署中，最重要的是在 TTS上能生成对应的 APIkey。

该镜像的原始仓库中提供了非常详细的使用指南，包括支持平台、前置准备、进阶配置指南、权限配置和其他注意事项。该镜像支持的LoRa®集中器型号包括SX1301，SX1302，以及SX1303。RAK在每种集中器都提供了USB 和SPI 规格的接口，以及可选的GPS 和LTE 模块，所以用户可以根据实际需求来购买具有对应接口和功能的集中器，并且通过修改 docker-compose或者Portainer应用模板中的对应配置来启动服务。

RAK提供的LoRa Basics™ Station镜像支持的集中器包括如下：

• SX1301 (only SPI)
  • RAK831 Concentrator
  • RAK833 Concentrator
  • RAK2245 Pi Hat
  • RAK2247 Concentrator
  • IMST iC880a
  • Dragino PG1301
• SX1302 (SPI or USB)
  • RAK2287 Concentrator
  • Seeed WM1302
• SX1303 (SPI or USB)
  • RAK5146 Concentrator
• SX1308 (SPI or USB)
  • RAK2246 Concentrator
  • RAK2247-1308 Concentrator

容器的特性

• 支持 AMD64 (x86_64)、ARMv8和ARMv7架构。
• 支持 SX1301 SPI 集中器。
• 支持 SX1302 和SX1303 SPI和USB (CoreCell)集中器
• 支持 SX1308 SPI 和SX1308 USB (PicoCell)集中器
• 支持同一设备上的多个集中器（使用一个basicstation服务）
• 与 TTS（社区版/TTNv3）或Chirpstack LNS等兼容
• 支持 CUPS 和LNS协议配置
• TTS 服务器（TTI或TTN）的网关自动配置
• 几乎一键部署，同时高度可配置

应用示例

下面我将以US915 频段的RAK2287 集中器的SPI 版本为例，展示如何使用docker-compose，实现一键部署LoRa Basics™ Station，并将其连接到 TTSV3。

硬件准备：

• RAK2287 集中器
• 树莓派3/4/CM3/CM4（CM3 或者CM4 需要对应的载板），或者任意其他有PCIe/GPIO 的ARM平台或者x86 平台
• 如果你的host 设备上没有PCIe 接口，需要使用一个额外的 RAK2287 Pi HAT 板载PCle 连接器

软件准备：

在本地预安装了docker 和docker-compose，以及相关的依赖（docker和docker-compose 的安装请参照代码仓库中的介绍或者直接查看 docker的官方文档）。

具体步骤：

1.你需要首先配置网络服务器（ns），此处我们以TTS为例： 复制该地址eu1.cloud.thethings.network到你的浏览器并注册账号。进入控制台后即可看到TTS 的网关和应用配置页面：

2.创建一个 Gateway并且生成对应的 apikey，用于在docke-compose中启用该容器：

• 点击Goto gateways
• 点击页面右上角的 Registergateway来创建新的网关
• 依次填入网关的信息，例如ID，名字，EUI，以及频段.其中，EUI往往是根据网口的 MAC地址来的，可以在终端中使用以下命令来获取默认的 EUI：docker run -it --network host --rm xoseperez/basicstation:latest ./get_eui.sh

当然你也可以自定义一个EUI，但是需要确保该DeviceEUI没有被别的用户在 TTS上使用过。

接着输入别的信息，例如网关名字和具体频段。此处因为我们的集中器是 US915频段，因此我们在此填入的频段为 “UnitedStates902-928 MHz，FSB2（usedbyTTN）”。

• 点击左下方 RegisterGateway来完成网关的创建
• 在网关的控制台页面点击左侧边栏中的钥匙图案，进入APIkeys的生成页面

• 点击页面右上角的 AddAPIkey按钮，填入名字并勾选以下权限：“link as Gateway to a Gateway Server for traffic exchange, i.e. write uplink and read downlink“

• 接着会弹出 APIkey的窗口供用户复制，请务必在这一步中将 APIkey复制并保存到安全的位置。在关闭了该窗口后，将无法返回该界面获取该 APIkey，只能重复上面的步骤重新生成一个新的APIkey。

3.接下来你需要使用 docker-compose来启动你的 LoRa®集中器，此处我们以使用SPI接口的 RAK2287集中器为例，其频段为 US915。而 host设备是一台树莓派 4。

• 首先我们需要新建一个文件夹，并在文件夹中新建一个名叫docker-compose.yml 的文件：

mkdir example cd
example
nano docker-compose.yml

• 接着将下列内容粘贴进该文件并保存：

version: '2.0'

services:

  basicstation:
    image: xoseperez/basicstation:latest
    container_name: basicstation 
    restart: unless-stopped devices:
       -/dev/spidev0.0 
       -/dev/gpiochip0
   environment:	
       MODEL: "RAK2287"          
       INTERFACE: "SPI"
       TTS_REGION: "eu1"
       GATEWAY_EUI: "E45F01FFFF222233"                              #可以自由指定，需要保证在TTS上不进
       TTS_FREQUENCY_PLAN_IDBAND: "US_902_928_FSB_2"	 #此处以US915为例，根据集中器支持频段修改即可
       TC_KEY: "NNSXS.VRUYFHQ7J5NWWNB3KSW2VWFRGBZF……”#该api key是先在在TTS上生成，然后填入再启动容器

• 保存后，在终端同一个目录下中执行以下命令：

pi@rasperry:docker-compose up
#如果安装了新版docker compose，请运行如下命令
docker compose up

4.完成以上步骤后，请稍等片刻，网关将自动连上TTS 网络服务器。Basicstation的容器会打印如下log，包含对应的配置选项，例如集中器型号，deviceEUI等：

然后你会看到网关成功入网的log：

而此时在TTS 网络服务器侧，则可以看到网关入网的提示：

以上就是目前 TTN官方主推的一种部署LoRa®packerforwarder的方式。RAK 还提供多个基于容器技术的一键部署复杂服务的方式，包括双频段网关，接入influxdb 数据库和Grafana 图形化面板，接入TagoCore 的案例，具体可以参考其Github 代码仓库。

大家可以参考代码仓库中的开源应用案例，只需要稍加修改，就能打造出属于你自己的解决方案。