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LoRa GPS 定位器

LoRa GPS 定位器广泛应用于：车辆，畜牧，儿童，老人，资产等位置追踪，App 实时显示位置和运动轨迹。
物联网 Arduino LoRa LoRaWAN GPS 定位器

运行效果

如下图所示，App 实时显示 LoRa GPS 定位器的纬度和经度数据

项目介绍

据统计，每年走失老人约有50万人，每年走失儿童几千人，人员定位追踪关乎民生幸福。
自 2004 年，美国堪萨斯州为 880 万头牛实时监控，畜牧定位追踪步入数字化管理。
自 2018 年集装箱达到 300 万个，对这些资产的定位追踪日趋重要。

LoRa GPS 定位器，App 实时显示位置和运动轨迹。它功耗低，电池续航时间长；免流量费，运营成本低；组网灵活，用户按需自主部署基站；成本低，硬件物料批量生产仅￥80。

LoRa GPS 定位器可以应用在：车辆，畜牧，儿童，老人，资产等位置追踪。

LoRa GPS 定位器_应用场景

相比传统的产品，LoRa GPS 定位器具备的优点为：

超低功耗，电池续航时间长
免流量费，运营成本低
自主组网，信号覆盖指定区域

本项目开源设计 LoRa GPS 定位器的核心—软件和硬件，用户选择一个漂亮的外壳和电池，即可组成一个产品。
同时，简介了 LoRa 网络组件，轻松构建一个商用的物联网。

组件和材料

LoRa 扩展板 x 1 采购链接

Arduino UNO x 1 采购链接

GPS模块 x 1 采购链接

天线 x 1 采购链接

杜邦线 x 4 采购链接

软件和网络

LoRa网关 采购链接

LoRaServer 下载链接

LoRaApp 下载链接

Arduino IDE 下载链接

技术细节

元器件介绍

这是专为 Arduino 而设计的 LoRa 扩展板，既可以安装在 Arduino UNO 上，也能使用杜邦线连接到 Arduino Pro Mini。
它能达到空旷 10km 的通信距离，休眠电流仅 1.3uA。精心设计的软件库，使其开发极为容易：

发送数据

LoRa.write("123", 3);

接收数据

if (LoRa.availabe()) { 
    len = LoRa.read(buf, MAX_LEN); 
}

Arduino UNO 是最常用的开发板，它便宜简单，接线方便。

GPS 模块 NEO-7N，精度高，功耗低，体积小；支持温启动/热启动，快速定位；兼容 3.3/5V 电平。

470MHz 胶棒天线，增益 3.5dB，特别适合中国 LoRa 频段范围（470~510MHz）。

硬件接线

如下图所示，使用公对母杜邦线连接 Arduino、GPS模块。

Arduino	杜邦线	GPS模块
3.3V	红	VCC
GND	黑	GND
6	黄	TXD
7	绿	RXD

电路图

实物图

通信逻辑

如下图所示，通过 App 可以实时显示 LoRa GPS 定位器的经纬度数据。

为此，需要配置如下的网络组件：

行业第一的超低功耗—休眠仅 1.4uA

如下图所示（实物拍摄），Arduino LoRa+ 的低功耗可达 1.4uA，这不仅是行业第一的超低功耗，而且达到了器件极限 ArduinoLoRa 休眠极限 1.4uA

Arduino 代码

编译本工程需要添加 LoRa 和 TinyGPSPlus 驱动库，下载这 2 个库：
LoRa 驱动库
 TinyGPSPlus 驱动库

使用 Arduino IDE 打开工程，点击"Sketch -> Include Library -> Add .ZIP Library…"

Arduino 的 zip 库安装路径一般为：C:\Users\Administrator\Documents\Arduino\libraries

Arduino 的代码简洁，容易理解，下载链接

Arduino 的硬件串口分配给 LoRa 模块，它使用软串口连接 GPS 模块。
GPS 模块有 PPS 指示灯：常亮=未实现定位，闪烁(0.1秒灭, 0.9秒亮)=定位成功。

#include <lora.h>
#include <TinyGPS++.h>
#include <SoftwareSerial.h>

#define GPS_RX_PIN  6  // Arduino_PIN_6 <-> GPS_TX
#define GPS_TX_PIN  7  // Arduino_PIN_7 <-> GPS_RX

lora LoRa;
TinyGPSPlus GPS;
SoftwareSerial gpsSerial(GPS_RX_PIN, GPS_TX_PIN);

void setup()
{
  Serial.begin(115200);  // for LoRa Node
  gpsSerial.begin(9600);  // default Baud Rate of NEO-6M GPS module is 9600 
}

void loop()
{
  double latitude, longitude;
  double array[2];  // latitude, longitude
  
  // This sketch displays information every time a new sentence is correctly encoded.
  while (gpsSerial.available() > 0)
  {
    GPS.encode(gpsSerial.read());
    if (GPS.location.isUpdated())
    {
      latitude = GPS.location.lat();
      longitude = GPS.location.lng();

      array[0] = latitude;
      array[1] = longitude;
      LoRa.write(array, sizeof(array));
    
      delay(10000);  // 10 seconds        
    }//if
  }//while
}