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6LoWPAN-Edge-Router

„The Internet of Things“ besteht nicht mehr nur aus menschlichen Teilnehmern, sondern auch aus Dingen. Das Ziel des Internet der Dinge ist es, die Informationslücke zwischen der realen und virtuellen Welt zu minimieren. Zu diesem Zwecke werden die Aktoren und Sensren und Dinge des alltäglichen Bedarfes über einen 6LoWPAN-Edge-Router in das IP-Netz geroutet. Dadurch sind alle Dinge, Aktoren und Sensoren über eine Eindeutige IPv6 Adresse ansprechbar.

edge-router

In den 6LoWPAN-Edge-Router wird Linux und im Funkmodul ein Betriebsystem namens Contiki-OS eingesetzt. Contiki-OS ist ein populäres embedded Betriebsystem für Mikrocontroller ab 8-Bit wie zum Beispiel AVR, 8051, MSP430 Architekturen und wird von einer breiten Community und dem „Swedisch Institute for Computer Science“ entwickelt.

Eigenschaften

  • Versorgung durch Steckernetzteil
  • Versorgungsspannungsanzeige Led-rot
  • Linux Module
  • Ethernet Buchse
  • Factory-Reset Taster
  • FTDI Programmieranschluss
  • 2,4 Ghz 6LoWPAN Funkanbindung
  • AVR atmega128rfa1 Funkmodul
  • 7x I/O Schaltausgänge 12V

IP-Anbindung

Die Integration in das eigene IP-Netz erfolgt über eine Ethernet Buchse. Der Edge-Router verbindet unsere 6LoWPAN-Funkwolke mit unserm IP-Netz um alle Funkknoten über eine IPv6 Adresse ansprechen zu können. (Das Ethernet Netz hat standardmäßig das abbb IPv6 Präfix, das Funknetz aaaa)

Mit dem Browser kann man mit der IPv6 Adresse direkt zugreifen:

http://[aaaa::1] 

Per ssh kann man über IPv6 zugreifen.

ssh root@aaaa::1 PW: root

Die Routingtabelle der Funkknoten kann über den Browser abgefragt werden.

http://[aaaa::00ff:fe00:01]/

Wer an sein System hermukonfigurieren will kann auch über IPv4 zugreifen:
Das ist aber nicht unbedingt erforderlich man will ja sowieso anschliessend über IPv6 arbeiten.
Die IPv4 default Adresse lautet 192.168.3.150.

Mit dem Browser kann man mit der IPv4 Adresse direkt zugreifen:

http://192.168.3.150 

Per ssh kann man auch über IPv4 zugreifen:

ssh root@192.168.3.150 PW: root 

Coap-Mozilla

Mit Hilfe des Copper-Add-On spricht der Mozilla Browser das Coap Protokoll.

https://addons.mozilla.org/de/firefox/addon/copper-270430/

Bei den Einstellungen Coap-13 wählen. Durch eingabe einer Coap URI kann auf den Sensorknoten zugegriffen werden:

coap://[aaaa::221:2eff:ff00:264e]:5683/.well-known/core

Coap-Client

Mit hilfe der Libcoap http://sourceforge.net/projects/libcoap/ können die Sensoren über den Konsolenbefehl coap-client angesprochen werden.

coap-client -B10 coap://[aaaa::221:2eff:ff00:264e]:5683/sensors/battery

Linux

Auf dem Linuxmodul läuft U-BOOT als Bootloader und Lunux als Routersoftware. Mit hilfe eines TFTP-Servers kann eine neu Linuxversion upgedated werden. Dazu ist die Installation eines tftp-Server notwendig.

http://www.open-entry.com/osdomotics/osd-bin/osd-20130225/control-x2/

Firmware

Contiki OS beinhaltet einen sehr kleinen IP Stack uIP genannt welcher eine Ipv6 und eine 6LoWPAN Implementierung beinhaltet. Das Betriebsystem ist in C geschrieben und wird mithilfe von Make gesteuerten Cross-Compilern für die jeweilige Hardwareplattform übersetzt.

http://www.open-entry.com/osdomotics/osd-bin/osd-20130225/rpl-boarder-router/

Hardware

Zutaten

  • ME9210 Linux Modul
  • i2c I/O Expander
  • ULN2003 Treiber
  • DC/DC Wandler 12V → 3,3V
  • 12V Steckernetzteil
  • Printplatte

Nachbau

Wer Lust zum Nachbau hat kann sich im Downloadbereich den Schaltplan und die Software besorgen (Open-HW & Open-Source). Wem dazu die Zeit oder das können fehlt kann sich im Shopbereich ein fertig aufgebautes Devkit besorgen.

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de/projekte/6lowpan-edge-router.txt · Zuletzt geändert: 2016/12/11 16:49 von harald42