摘要：将树莓派设置为LoRaWAN网关乍一看可能令人望而生畏，但有了合适的工具和指导，它就会成为一个有意义的DIY网络项目。
使用BasicStation或PiWAN连接到The Things Network
将树莓派设置为LoRaWAN网关乍一看可能令人望而生畏，但有了合适的工具和指导，它就会成为一个有意义的DIY网络项目。
在本文中，我们将介绍如何使用手动构建的BasicStation或基于Docker的PiWAN堆栈将树莓派连接到The Things Network（TTN）。
但首先，什么是The Things Network（TTN）？
The Things Network是一个全球性的开放LoRaWAN基础设施，允许设备以极低的功耗进行长距离无线通信。
公共LoRaWAN网络与私有LoRaWAN网络
公共LoRaWAN网络：如TTN，由社区驱动，可免费使用。
私有网络：提供更多控制权，通常用于企业或工业物联网设置。
但为什么要使用公共网关？
通过向TTN贡献一个公共网关，你可以：
扩展所在地区的LoRaWAN覆盖范围。
帮助支持开放的物联网计划。
访问全球各地设备的实时数据。
1.在TTN上设置你的网关
在深入树莓派配置之前，让我们先在TTN上准备好后端。
步骤1：创建TTN账户
访问 https://console.thethingsnetwork.org 并注册。
步骤2：注册你的网关
前往“网关”→“+添加网关”，然后：
使用或生成一个网关EUI（通常从你的MAC地址派生而来）。
选择正确的频率计划（例如，EU868、US915等）。
选择一个有意义的网关ID（小写，无空格）。
生成一个网关API密钥，用于安全认证。
请妥善保管此API密钥。在BasicStation或PiWAN设置中需要用到它。
2.轻松设置你的树莓派网关：PiWAN
手动设置LoRaWAN网关可能既繁琐又容易出错，因此我开发了PiWAN来简化这一过程。
https://github.com/cosmic-pulse/PiWAN
PiWAN是一个轻量级的基于Docker的堆栈，用于使用BasicStation部署树莓派LoRaWAN网关。它完全开源，只需一个文件即可轻松配置。
步骤1：安装先决条件
首先安装Docker和Docker-Compose：
curl -fsSL https://get.docker.com | sh
然后将你的用户添加到docker组：
sudo usermod -aG docker ${USER}
newgrp docker
接着安装Docker-Compose：
sudo apt-get install docker-compose-plugin
步骤2：克隆PiWAN
git clone
cd PiWAN
步骤3：修改配置
nano gateway.conf
将占位符值替换为你的实际配置：
- `YOUR_INFLUXDB_USER`: 你的InfluxDB用户名。（可以是任意值）
- `YOUR_INFLUXDB_PASSWORD`: 你的InfluxDB密码。（可以是任意值）
- `YOUR_TTN_APP_ID`:你的TTN应用程序ID。（来自TTN仪表板）
- `YOUR_TTN_API_KEY`: 你的TTN API密钥。（来自TTN仪表板）
- `YOUR_TTN_REGION`:你的TTN区域（例如，nam1）。
- `YOUR_GATEWAY_EUI`: 你的网关EUI。（来自TTN仪表板）
- `YOUR_GATEWAY_API_KEY`:你的网关API密钥。（来自TTN仪表板）
为Grafana设置适当的权限（解决PiWAN当前已知的一些问题）：
sudo chown -R 472:472 ./grafana
步骤4：构建并启动
docker-compose up -d
就这样。PiWAN将处理其余一切，从容器编排到管理更新。
3.手动设置BasicStation
如果你喜欢亲自动手，你仍然可以手动设置BasicStation。本节将指导你从头开始在树莓派上构建和配置它。
步骤1：克隆BasicStation仓库
git clone https://github.com/lorabasics/basicstation.git --recurse-submodules
cd basicstation
步骤2：修复树莓派架构问题
nano setup.gmk
将ARCH.rpi设置为aarch64-linux-gnu，然后保存并退出。
这解决了在64位树莓派操作系统上已知的构建问题。
步骤3：构建BasicStation
make platform=rpi variant=std deps s-clean s-all
步骤4：配置网关
为你的网关创建一个目录，然后复制站点配置文件：
mkdir ../gateway
cp examples/live-s2.sm.tc/station.conf ../gateway/station.conf
cd ../gateway
nano station.conf
你需要在station.conf文件中为你的网关设置EUI（来自前面的步骤）。
接下来，我们需要创建tc文件：
tc.uri → 添加你的网关URI（例如，wss://nam1.cloud.thethings.network:8887）
nano tc.uri
tc.key → 添加你的网关API密钥
export API_KEY="PUT_YOUR_GATEWAY_API_KEY_HERE"
echo "Authorization: Bearer $API_KEY" | perl -p -e 's/ | | / /g' | sudo tee -a tc.key
tc.trust → 创建你的CA证书
sudo ln -s /etc/ssl/certs/ca-certificates.crt ~/gateway/tc.trust
步骤5：运行网关
../basicstation/build-rpi-std/bin/station
现在，你的网关应该出现在TTN控制台中并显示为在线状态。
大功告成！
你现在已成功使用手动BasicStation设置或PiWAN Docker堆栈将树莓派LoRaWAN网关连接到The Things Network。此设置非常适合物联网实验、智能农业或智慧城市解决方案。
成功！你的网关已连接到TTN
额外福利（还有一件事）：PiWAN内置仪表盘
PiWAN网关健康仪表盘
PiWAN的突出特点之一是其内置的Grafana仪表盘。无需额外设置。
你可以实时查看：
网关健康状况：CPU、内存、磁盘使用情况
LoRaWAN流量：上行/下行数据包、信号质量等
PiWAN运行后，可以通过树莓派的IP地址（默认端口3000）访问Grafana：
http://:3000
然后使用你在gateway.conf文件中设置的用户名和密码登录。
网关CPU监控
网关内存监控
网关磁盘空间监控
仪表盘已预先配置好，开箱即用。只需打开Grafana即可开始监控。
这将你的网关变成了一个全栈网络可观测性中心，非常适合生产环境或高级测试。
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来源：上海晶珩