基于LR1120與騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)地理定位(三)：終端節(jié)點(diǎn)固件與應(yīng)用程序部署

部署終端節(jié)點(diǎn)的軟件是一個(gè)分為兩個(gè)階段的精確過(guò)程。必須嚴(yán)格按照順序執(zhí)行，因?yàn)樯蠈討?yīng)用程序的運(yùn)行依賴于底層收發(fā)器固件的正確版本。這種分層架構(gòu)是LoRa Edge™平臺(tái)設(shè)計(jì)的核心，將射頻物理層和協(xié)議棧的復(fù)雜性與用戶應(yīng)用邏輯解耦。

 第一階段：更新LR1120收發(fā)器固件

LR1120是通過(guò)SPI接口進(jìn)行控制的，內(nèi)置了微處理器的協(xié)處理器。它運(yùn)行著自己的固件，負(fù)責(zé)處理底層的射頻控制、信號(hào)掃描和加密等任務(wù)。主控MCU（STM32）上的LoRa Basics™ Modem應(yīng)用程序正是通過(guò)SPI接口，調(diào)用一套預(yù)定義的API與LR1120進(jìn)行交互。如果LBM應(yīng)用所期望的API版本與LR1120內(nèi)部固件所提供的API版本不匹配，將導(dǎo)致通信失敗或產(chǎn)生無(wú)法預(yù)期的行為。因此，在燒錄主應(yīng)用程序之前，必須先確保LR1120的固件是最新且兼容的版本。

• 目標(biāo)固件:我們需要為L(zhǎng)R1120燒寫(xiě)版本為lr1120_trx_0x0201的收發(fā)器固件。

• 固件獲取:預(yù)編譯好的固件二進(jìn)制文件（.bin）可以在Lora-net/radio_firmware_images倉(cāng)庫(kù)中找到。具體文件為lr1120_trx_0x0201.bin。

• 燒錄流程:
  1. 編譯更新工具:在Cygwin終端中，進(jìn)入先前克隆的SWTL001目錄。執(zhí)行make命令編譯固件更新工具。
     Bash
     cd /path/to/your/SWTL001
     make
     
     編譯成功后，會(huì)在build目錄下生成一個(gè)名為lr11xx-updater-tool.bin的文件。
  2. 準(zhǔn)備更新器:將Lora-net/radio_firmware_images倉(cāng)庫(kù)中下載的lr1120_trx_0x0201.bin文件，重命名為image.bin，并將其復(fù)制到SWTL001項(xiàng)目的根目錄下。更新工具默認(rèn)會(huì)加載名為image.bin的固件文件。
  3. 燒錄更新工具到Nucleo板:將第一步中編譯生成的lr11xx-updater-tool.bin文件拖拽或復(fù)制到這個(gè)U盤(pán)中。ST-LINK會(huì)自動(dòng)將此程序燒錄到STM32 MCU中，并重啟。此時(shí)，Nucleo板就變成了一個(gè)專門(mén)用于更新LR1120固件的工具。
     
     （將固件更新工具的.bin文件拖拽到 U盤(pán)中進(jìn)行燒錄）
  4. 執(zhí)行更新并監(jiān)控:打開(kāi)一個(gè)串口終端工具（如PuTTY, Tera Term），連接到Nucleo板對(duì)應(yīng)的虛擬串口。注意，此處的波特率非常高，必須設(shè)置為921600 bps。連接后，按下Nucleo板上的黑色復(fù)位按鈕。您將在串口終端中看到固件更新過(guò)程的詳細(xì)日志，包括擦除、寫(xiě)入和驗(yàn)證。當(dāng)看到更新成功的提示信息后，表示LR1120的內(nèi)部固件已成功更新。 
     
     （串口終端日志，顯示LR1120固件成功更新至0x0201版本的過(guò)程。）

第二階段：配置與編譯地理定位應(yīng)用程序

在收發(fā)器固件更新完畢后，我們現(xiàn)在可以配置并編譯運(yùn)行在主控MCU上的地理定位應(yīng)用程序了。所有相關(guān)的配置都集中在SWL2001-master\lbm_applications\3_geolocation_on_lora_edge\main_geolocation/example_options.h文件中。

核心參數(shù)配置：設(shè)備身份與區(qū)域設(shè)置

LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一組唯一的標(biāo)識(shí)符來(lái)識(shí)別和驗(yàn)證每一個(gè)設(shè)備。這些參數(shù)的正確性是設(shè)備能否成功入網(wǎng)的先決條件，必須與騰訊云平臺(tái)上的配置嚴(yán)格一致。

• USER_LORAWAN_DEVICE_EUI: 設(shè)備的全球唯一標(biāo)識(shí)符（Device EUI），一個(gè)64位的十六進(jìn)制數(shù)，類似于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的MAC地址，必須保證全球唯一。
• USER_LORAWAN_JOIN_EUI: 應(yīng)用的全球唯一標(biāo)識(shí)符（Join EUI），它標(biāo)識(shí)了處理入網(wǎng)請(qǐng)求的Join Server。
• USER_LORAWAN_APP_KEY: 這是一個(gè)128位的AES密鑰，是設(shè)備安全性的核心，用于在入網(wǎng)（OTAA）過(guò)程中生成會(huì)話密鑰。
• MODEM_EXAMPLE_REGION: LoRaWAN區(qū)域參數(shù)。此處設(shè)置為SMTC_MODEM_REGION_CN_470_RP_1_0，以符合中國(guó)470MHz頻段的法規(guī)要求。

 通信信道配置：為測(cè)試設(shè)置單信道模式

在開(kāi)發(fā)和測(cè)試階段，為了快速驗(yàn)證設(shè)備與網(wǎng)關(guān)之間的基本通信，將設(shè)備配置為僅在網(wǎng)關(guān)監(jiān)聽(tīng)的單個(gè)信道上發(fā)送數(shù)據(jù)是一種高效的策略。

// 為了測(cè)試方便，可以調(diào)整為單信道模式
#define HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL
#if defined( HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL )
uint32_t freq_tx_cn470_mono_channel_mhz = 471100000;
#endif

通過(guò)定義HYBRID_CN470_MONO_CHANNEL宏，并設(shè)置freq_tx_cn470_mono_channel_mhz變量，可以將節(jié)點(diǎn)的發(fā)射頻率固定在471.1MHz。這極大地簡(jiǎn)化了初始的網(wǎng)絡(luò)連接調(diào)試，因?yàn)槟恍璐_保網(wǎng)關(guān)也正在監(jiān)聽(tīng)此頻率即可。

注意： 在最終的生產(chǎn)環(huán)境中，應(yīng)注釋掉此宏定義，以恢復(fù)所有默認(rèn)信道，從而利用LoRaWAN的跳頻特性，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和容量。

射頻天線開(kāi)關(guān)配置

LR1120芯片需要通過(guò)外部射頻（RF）開(kāi)關(guān)來(lái)選擇正確的天線路徑（如Sub-GHz、GNSS等）。協(xié)議棧必須被告知如何控制這個(gè)開(kāi)關(guān)。

這段代碼定義了一個(gè)lr11xx_system_rfswitch_cfg_t類型的結(jié)構(gòu)體，用于精確配置RF開(kāi)關(guān)在不同工作模式（如待機(jī)、接收、發(fā)射、GNSS掃描）下的狀態(tài)。隨后，通過(guò)調(diào)用lr11xx_system_set_dio_as_rf_switch函數(shù)將此配置應(yīng)用到系統(tǒng)中。這個(gè)配置是高度硬件相關(guān)的，必須與您所使用的模塊（如NiceRF LoRa1120）的內(nèi)部電路設(shè)計(jì)相匹配，否則將導(dǎo)致通信失敗。

編譯并燒錄最終應(yīng)用程序

完成所有配置修改后，即可編譯并燒錄最終的應(yīng)用程序。

1. 編譯:在Cygwin終端中，確保當(dāng)前路徑為SWL2001/lbm_applications/3_geolocation_on_lora_edge。執(zhí)行以下命令進(jìn)行編譯：
   Bash
   make full_lr1120
   
   （在Cygwin終端中執(zhí)行'make full_lr1120'命令來(lái)編譯地理定位應(yīng)用程序）
   該命令會(huì)調(diào)用ARM交叉編譯器，將源代碼編譯鏈接成一個(gè)可執(zhí)行的二進(jìn)制文件app_lr1120.bin，并存放于build子目錄中。
   （編譯成功后在build目錄中生成的app_lr1120.bin文件。）
2. 燒錄:再次將Nucleo開(kāi)發(fā)板連接到電腦，找到NODE_L476RG U盤(pán)。將剛剛生成的app_lr1120.bin文件拖拽或復(fù)制到該U盤(pán)中。ST-LINK會(huì)自動(dòng)完成燒錄并重啟設(shè)備。
3. 驗(yàn)證:打開(kāi)串口終端工具，這次將波特率設(shè)置為115200 bps。按下Nucleo板的復(fù)位按鈕，您應(yīng)該能看到應(yīng)用程序啟動(dòng)的日志信息。這些信息會(huì)顯示設(shè)備的DevEUI、AppEUI以及嘗試加入LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)的日志。如果看到“JOINING”或類似的打印，說(shuō)明設(shè)備端軟件已正常工作。
   
   
   （應(yīng)用程序啟動(dòng)后的串口日志，顯示調(diào)制解調(diào)器初始化和區(qū)域參數(shù)信息。）

基于LR1120與騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)地理定位系列

基于LR1120與騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)地理定位(一)：系統(tǒng)架構(gòu)與硬件準(zhǔn)備

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基于LR1120與騰訊云物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)地理定位(五)：端到端數(shù)據(jù)驗(yàn)證與應(yīng)用