RAK Hotspot V2 шлюз LoRaWAN криптомайнер HNT Helium People's Network

На волнах революционного технического прогресса порой рождаются совершенно новые и удивительные технологии. Подтверждением тому считается разработанная специалистами Helium System Inc уникальная беспроводная технология связи на дальние расстояния LongFi, первостепенно ориентированная на ускорение развития и повсеместного расширения технической инфраструктуры в секторе современного маломощного низкоскоростного Интернета вещей (IoT). LongFi позиционируется в роли перспективного решения, предназначенного для быстрого, безабонентского доступа к глобальной сети любому участнику из любого места, находящегося в зоне действующего покрытия. Она представляет альтернативный способ коммуникации между независимыми датчиками, узлами, и другими совместимыми устройствами, часто с рассчитаным на длительный срок экплуатации автономным питанием, способными самостоятельно осуществлять сессионное подключение к сети с целью передачи/приёма малообъёмных пакетов цифровой информации на большие расстояния - до 1.5 км в городских условиях с плотной застройкой, или до 15 км на открытой местности. В сочетании с различными перехадниками, антеннами и корпусами, RAK Hotspot V2 поддерживает около 9 эксплуатационных сценариев с учётом выбора оптимального уровня сигнала, как внутри помещения, так и в агрессивных уличных условиях.

Helium LongFi базируется на запатентованной проприетарной технологии LoRa и обладает всеми её передовыми достоинствами. Технология LongFi неразрывно связана с сетями Helium People's Network, объединена с блокчейновой системой Helium, обеспечена собственной криптовалютой Helium Network Token (HNT) с возможностью майнинга, и поддерживает микротранзакции. Быстрорастущая в мировых мастабах инфраструктура радиопокрытия Helium People's Network возводится на недорогом, общедоступном абонентском оборудовании — точках доступа Hotspot (шлюзы-концентраторы LoRaWAN с аппартно-программной поддержкой LongFi), мощность потребления электроэнергии которых не превышает более 5Вт. Helium LongFi гарантированно вознаграждает токенами HNT владельцев точек доступа Hotspot за активность всех подключаемых IoT-устройств. Дополнительно в сети Helium Network применяется поощрительный криптовалютой HNT метод "доказательства покрытия", подтверждающий существование активного работающего шлюза с помощью систематически проводимых локационно-идентификационных процедур, выполняемых через соседние радиоузлы. При этом их удалённость от точки доступа Helium Hotspot должна составлять минимум 300 метров, образовывая указанным условием минимальную область радиопокрытия в сетях Helium Network.

Ключевые особенности

• Собранный, полностью работоспособный шлюз - точка доступа Helium Hotspot
• Обработка и вычисления на платформе Raspberry Pi 4 (Linux)
• Основан на РЧ-процессоре Semtech SX1302
• Радиатор для лучшего рассеивания тепла и снижения теплового шума
• Поддержка 5-вольтового питания
• Класс защиты от внешних воздействий IP30
• Мощность передатчика (Tx) до 27дБм, чувствительность приёмника (Rx) до -139дБм с коэффициентом расширения SF12, ширина канала (Bandwidth) 125кГц
• Поддержка глобального безлицензионного диапазона EU868
• Поддержка спецификации RPi HAT "ID EEPROM", настройка GPIO и дерева устройств может быть автоматически выполнена в соответствии с информацией от вендора
• Поддержка сервера LoRaWAN c полностью открытым API (HAL)
• Поддержка технологии LongFi

Технические характеристики

• Модель: RAK Hotspot V2 (SKU: A15021)
• Вид устройства: 8-канальный шлюз-концентратор LoRaWAN для помещений
• Питание: 5В / 2.4А постоянного тока DC
• Мощность потребления: 550мА ~ 950мА
• Вычислительное ядро: одноплатный мини-ПК Raspberry Pi 4B / память 4ГБ
• Приёмопередатчик LoRa: SX1302 (модифицированный блок RAK2287, без GPS)
• Частотный диапазон/регион: 863 МГц ~ 870 МГц, EU868
• Тип модуляции сигнала: FSK/LoRa
• Интерфейсы коммуникации: USB Type-C (питание), слот карт microSD (ПО), Ethernet LAN RJ45 1Гб (Интернет), порт RP-SMA (РЧ-антенна)
• Беспроводная связь: WiFi 2.4/5.0 ГГЦ IEEE 802.11b/g/n/ac, Bluetooth 5.0 BLE
• Температура эксплуатации: -10°С ~ +55°С
• Размеры: 92 х 68.3 х 53.5 мм

Комплектация

• RAK WisGate Hotspot V2 EU868 - 1шт
• Антенна LoRa 868 МГЦ - 1шт
• Адаптер питания 100-220В AC / 5В DC - 1шт
• Карта miscroSD 32ГБ с установленным ПО - 1шт
• Инструкция пользователя - 1шт

Блок-схема сетевого приложения со шлюзом Helium Hotspot V2 LoRa

Приведённая диаграмма отображает основной концепт конструкции LoRaWAN-системы RAK Hotspot V2. Радиопередатчик SX1302 во встроенном модуле RAK2287 служит связующим звеном для всех независимых устройств IoT, использующих радиокоммуникацию на основе технологии модуляции сигнала LoRa. Представленный образец схемы связи с интеграцией RAK7248 Hotspot V2 может принимать и передавать радиосообщения. Обработка радиопакетов LoRa на уровне высокоуровневых протоколо-зависимых задач, выполняется встроенной хост-системой (Raspberry Pi). Полученные и обработанные пакетные радиосообщения LoRa передаются на сервер LoRaWAN. 

Архитектура конструкции узла беспроводной связи LongFi RAK Hotspot V2 Helium HNT

Конструкция модели LoRa-шлюза RAK7248 Hotspot V2, вещающего в безлицензионном диапазоне EU868, основана на самом современном и мощном специализированном железе, установленном в металлическом корпусе с обновлённым дизайном. Роль вычислительного ядра в многоканальном шлюзе возложена на высокопроизводительный компактный одноплатный компьютер Raspberry Pi 4B, управляемый Linux-подобными ОС. Встроенный в RAK Hotspot V2 модифицированный модуль дальней радиопередачи RAK2287 WisLink концентратора LoRaWAN в диапазоне EU868 отличается от своей полноценной версии отсутствующим чипом GPS-приёмника. Концентратор LoRa соединён с компьютером RPi через HAT-расширение RAK2287 WisHat преобразователя 40-контактных разъёмов PCIe-GPIO, и содержит в себе чип с движком обработки цифровых сигналов SX1302 от Semtech. RAK2287 способен принимать до 8 пакетов LoRa с различными коэффициентами расширения спектра, и оснащён массивным теплоотводящим радиатором, способствующим улучшению производительности системы.

Интерфейсы LoRa шлюза-концентратора RAK Hotspot V2 для Helium Network

RAK Hotspot V2 шлюз LoRaWAN располагает двумя светодиодными индикаторами, красным и зелёным:

• красный - индикатор питания устройства, в исправном состоянии должен гореть постоянно. Мигание индикатора означает наличие проблемы с поступлением электроэнергии в модуль Raspberry Pi.
• зелёный - индикатор активности загрузки ОС, мигает случайными сигналами на протяжении 5 секунд с момента включения шлюза RAK Hotspot V2. Не прекращающееся мигание символизирует возникновение проблемы с картой памяти или другими неисправностями.

Инструменты настройки и управления RAK Hotspot V2 криптомайнером HNT

Конструкция точки доступа-криптомайнера Helium Network RAK Hotspot V2 по умолчанию не предусматривает наличие физических интерфейсов подключения внешнего оборудования (дисплеи, экраны, клавиатуры, манипуляторы, и т.д.) для настройки и управления интегрированным программным обеспечением. Любое взаимодействие со шлюзом LoRaWAN RAK Hotspot V2 реализовано исключительно через одноимённое специализированное приложение Helium Hotspot, свободно устанавливаемое на мобильное или стационарное устройство под управлением ОС Android или iOS. В приложении Helium Hotspot создаётся пользовательский аккаунт с привязкой одной или сразу нескольких точек доступа. Оно выступает виртуальным кошельком с высокой степенью защиты, имеющим функции совершения транзакций. В нём содержатся данные о текущем криптовалютном балансе и заработанных токенах HNT. Приложение можно найти самостоятельно, или загрузить его с этой страницы, просто просканировав соответствующий QR-код:

• Аndroid:
• iOS:

Спецификация LoRa антенны

• КСВН (VSWR): 1.5:1
• Пиковое усиление (Gain): 2.8 дБи
• Эффективность: >80%
• Импеданс: 50 Ом
• Разъём: гнездо RP-SMA
• Рабочая температура и влажность: -35°С ~ +80°С, H: 0% ~ 95%
• Температура и влажность хранения: -40°С ~ +85°С, H: 0% ~ 95%

Физические размеры, мм

Сертификация продукта

1. Репозиторий сертификатов BSMI, CE, ERP, FCC, ISED, IMDA, KCC, NBTC, NCC, NTC, RCM, REACH, RoHS, SUBTEL, UKCA

Ресурсы Helium Network

1. Статус Helium
2. Карта действующего покрытия Helium
3. Инженерный блог Helium
4. Дискорд Helium