Как стать автором
Обновить

Использование LoRa для интеграции кота в IoT

Время на прочтение 6 мин
Количество просмотров 31K
Всего голосов 134: ↑134 и ↓0 +134
Комментарии 106

Комментарии 106

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Во-первых — нет, не посадят.
Во-вторых, на русском говорят не только в России.
Нет, не посадят — но в России TTN не работает, покрытие минимально (в Москве на карте отмечено два или три шлюза), а поддержка российского частотного плана толком не сделана.
Переделать приложение на работу с Chirpstack, например — раз плюнуть. Но покрытие, конечно, самому придется обеспечивать. Впрочем, в деревне не особая проблема. В лес только у нас зверь пойти погулять может. И на этом все.

Можно посмотреть на NB-IoT, МТС по стране эту сеть развернул.

простым смертным симку с NB-IoT не купить, и ценник на трафик там конский
Да, тариф там скорее для счётчиков, которые буду передавать не чаще, чем 166 сообщений в день в среднем.
Я уже смотрел. И не только от МТС. Не в плане котов своих оснастить, правда :-), но смотрел. Вопросов там пока больше, чем ответов. И в плане сожрать батарейку, и в плане сожрать деньги, и в плане покрытия.
Ну LoRaWAN в режиме «каждый сам себе обеспечивает покрытие» — это неинтересно (хотя поиграться можно).
Зависит от задачи. И, если не брать Францию с Бенилюксом, в остальных местах чаще всего самому покрытие и придется обеспечивать.

В России запрещено радио?

Ну вон за трекер на корову чуть не посадили. Вроде обошлось, но радости было мало, я думаю.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Уже много лет нормально продаются трекеры для скрытой установки на велосипеды. Много обзоров на профильных форумах. Отличий от данного нет. Пока никого не ловили. А заказывают лет 10 уже минимум.
В том трекере микрофон был.
у меня кстати такой китайский трекер тоже был, на лодке стационарный 12 вольт и сим-карта

например TK103B, там в комплекте микрофон
image

наверное технически такое устройство может быть рассмотрено в качестве «устройства для негласного сбора данных»
С трекером на корову история мутная… И далеко не первая такая. До этого в Новосибирске взяли мужичка который микрокамеру купил якобы для того чтобы в квартире использовать, но потом у него на квартире много интересного нашли. Был еще товарищь с ручкой диктофоном, который якобы не знал что ручка умеет писать звук, но имеющиеся на ней записи это опровергли. Да и то, как быстро все сошлотна нет с коровьим тренером указывает, что тут не все так просто… Поднять волну в СМИ и сдуться?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Вообще можно собрать данные и шантажировать ими кого-то, есть люди не достаточно умные для изготовления подобных устройств но достаточно ушлые в плане их применения, можно сравнить фиксирующие устройства скрытого ношения например с устройствами для угона авто, угонами занимаются отнюдь не от большого ума но часто используют при этом очень сложные устройства позволяющие угнать автомобиль. Запрещают для защиты граждан ну и самих властей конечно. А по поводу фермера купившего трекеры на коров, посадить его пытались идиоты мечтающие о повышении и премии. имхо.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Повесьте коту на шею, на неснимаемом ошейнике, жетончик с вашим номером телефона. В забугорье все так делают. Чтобы в случае чего…
Хотелось бы находить кота до того, как случится «случай чего».
Я имел ввиду: жетончик + килограмм ваших трекеров.

Коту крайне сложно снять ошейник с жетончиком.
В статье написано, что кот иногда избавляется от жилета, и жилет приходится искать по трекеру и по блютузной пищалке.
Кот в это время гуляет без идентификационных знаков. Если с ним именно в это время что-то случится, то вас хотя бы известят (наверное).

Оснастить кота колокольчиком.
Однажды поздним вечером по парку несся кот, пытаясь добежать хоть до какого-то дерева. Деревья были далеко. За котом гнались две такие здоровенные гладкие черные собаки, без поводков. А зачем поводки, ведь они не кусаются… На ошейнике у кота висел колокольчик, и это с потрохами сдавало собакам его координаты в темноте.
Ну, потом я пинал собак, держа кота как можно выше.

В Нидерландах нет бездомных собак.

… и собак вообще, за исключением отдельных мест, запрещено выгуливать без поводков, но многие выгуливают
> сдавало собакам его координаты в темноте.

Собаки на нюх найдут и безо всякого колокольчика.
сомневаюсь, что на тех же скоростях на которых носится кот

Собака быстрее, проверено. Правда, менее маневрена.

Зависит от того, куда может деться кот. И от упорства собаки. Волк ноги кормят
Кошки не пахнут, если что. Отсутствие запаха — их способ охоты

Кот может пахнуть, да и кошка после случки.

даже если животное найдут, и вы его заберёте из передержки — с вас 200 евро за услуги
есть ещё вариант «не найдут», а бывает что выходят на шоссе
Нам наш ветеринар советовал так не делать — мол, на неснимаемом ошейнике кот может удавиться, когда лазает по деревьям.
Ещё вроде в некотрых странах делают NFC метку с контактами владельца?
в коте есть чип, а в Нидерландах есть реестр чипов и адресов владельцев
если кота нашли на улице и отнесли в ближайшую ветеринарку просканировать чип — владелец скорее всего будет установлен
если тому кто нашёл есть время морочиться и возвращать кота — так можно сделать
по крайней мере я одну кошку так нашёл и вернул
но это повезло и кошке и владельцу

Собственно, в России ее тоже можно поставить.

Для котов все ошейники делаются разрываемыми. Мы по 2-3 Олейника теряли за лето. Рвал об забор просачиваясь как только кошаки умеют.

Неснимаемый ошейник на коте — это очень плохая идея. Кошки любят лазить по деревьям, ошейник может зацепиться... Сейчас принято делать "безопасные" ошейники, расстегивающиеся от рывка, как раз по этой причине.

Вот что еще можно — это татуировку на ухе и/или микрочип. Про последнее знают уже очень многие обыватели и абсолютно все ветеринары и приюты. В любой ветклинике и любом приюте бесплатно, для нашедшего животное, за несколько секунд проверяют на микрочип.

А как там с безопасностью? Может кто-то ещё отследить вашего котика или координаты зашифрованы ключом? Можно ли получить информацию с других устройств из сети, которые не принадлежат вам? Можно ли сделать дубликат устройства, чтобы в сети было 2 одинаковых котика?
у каждого устройства его собственный уникальный ключ, который вводится при регистрации в сети
весь payload c устройств идёт шифрованный этим ключом, aes 128 бит

с других устройств можно видеть акты передачи данных но не сами данные, только зашифрованные пейлоады

теоретически — слабое место в том что plaintext от IoT устройств предказуем, и очень короткий

с дубликатом сценарии интересные
с тем же id устройства (DevEUI) пакеты слать технически разумеется можно
только без секрета он не сможет зашифровать правильно свои пейлоады — получится только replay предыдущих
но там sequence number в каждом сообщении, так что обработка такого реплея на совести того места которое события принимает

вот тут ещё много букв
lora-alliance.org/wp-content/uploads/2020/11/lorawan_security_whitepaper.pdf
> теоретически — слабое место в том что plaintext от IoT устройств предказуем, и очень короткий

Практически в LoRaWAN шифрование payload-а устроено так, что frame counter используется для генерации ключа, так что даже если plaintext сообщения не меняется — каждый раз передаваться будут разные зашифрованные данные.

Читайте лучше спецификацию, а не whitepaper-ы.
Там не ключ меняется все-таки. Там AES-CTR, и frame counter используется как раз как counter.
image
Вот такие когда то вешали на котов/собак и прочих животин.
У вас там ниже в кадр не попала батарея для этого всего ;-}
Батарея зависит от желаемого времени автономной работы. Хоть танковый аккумулятор. Если кошечка утащит.
А если не утащит — всегда знаешь где её найти )
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
жилой 160 метров плюс гараж 20
садик маленький 50 квадратов
выставить на продажу за 750к евро можно такое
а там как пойдёт, сейчас рынок какой-то тут бешеный, покупатели набигают, первичка продаётся на стадии лужайки
если сильно купить захотят — то могут и переплатить сотку
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
населённые пункты Нидерландов плюс минус везде выглядят одинаково (минималистично/аккуратно)
результат строгого местного законодательства по архитектуре
+ протестантская культура, которая против излишеств, но за добротность
Оффтоп
результат строгого местного законодательства по архитектуре

Вот-вот, в результате бедному радиолюбителю антенны поставить негде, приходится переезжать куда подальше. :(
Гидроизолируйте место где жестко шурупами повредили кровлю при установки антенны.
А сколько сейчас трекер на LoRa держит батарею?
если слать раз в минуту то часов около 6-8, если раз в две то что-то около 10-12
пока коты гуляют (их двое, Барсик просто самый гулючий) и набирают данные
Там в трекере вроде как акселерометр есть. У трекера нет режима — передавать данные пореже, если нет движения?
6-8 часов трекания непрерывного движения
а так они заряд держат много дней, если лежат и спят

в этом случае они тоже посылают позицию, но редко, раз в 3 часа например

интервалы передачи в движении / без движения настроить можно через downlink сообщение

zeehond спасибо за заметку, прочитал с удовольствием. Кот у вас красавец!


Я правильно понял алгоритм энергосбережения трекера?


  • Если акселерометр показал движение, передавать координаты с меньшими интервалами.
  • Если акселерометр какое-то время не показывает движение, передавать координаты с бóльшими интервалами.

И ещё вопрос, трекер различает успешную и неуспешную отправку сообщения?

спасибо, кот действительно прекрасен
да, по поводу энергосбережения всё правильно

успешной и неуспешной отправки uplink в LoRa не бывает, трекер посылает в эфир свои байты и надеется что его услышат
какой-то процент пакетов теряется, точных цифр нет, собираю статистику

LoRa имеет разные суб-диапазоны для разных скоростей и энергий передачи, есть ещё логика переключения между ними — гейтвей может сказать трекеру использовать тот или другой
на моей личной антенне потерь меньше, чем в KPN )
> успешной и неуспешной отправки uplink в LoRa не бывает

Бывает, в LoRaWAN предусмотрено два типа сообщений — confirmed и unconfirmed. Как себя ведет конкретное устройство — определяется его программой (скажем, что делать при «неподтверждении» очередного пакета с данными? повторить передачу немедленно? запомнить неотправленные данные и повторить передачу во время очередного «планового» сеанса связи? забыть про это? — у разных типов устройств будут разные «ответы» на этот вопрос).

> LoRa имеет разные суб-диапазоны для разных скоростей и энергий передачи

Не путайте частотные каналы и выбор data rate, а также частотные диапазоны — «универсальных» устройств, живущих и в 433, и в 868 МГц в природе не особо много.
Спасибо за ответ. Почему-то ожидал больше времени автономной работы.
Про AirTag от эпл думали?
Любопытно. Не в курсе ли, у TTN есть возможность подключить собственный гейт? Я не смог найти у них четкого ответа.

Я планировал повесить lora-гейт for fun, потому как если верить сканеру, на наших выселках полтора устройства видно, а практического применения пока не вижу — коты из дома не выходят.
в консоли при регистрации предлагается несколько десятков поддерживаемых моделей гейтвеев, в том числе DIY
Если с KPN тестируете, то то там, по идее, AGPS решения от Abeeway должны работать. Подороже, но зато с батареей получше дела.
С KPN работает всё что LoRaWAN поддерживает стандарт.
Abeeway дороже, но у него есть кнопка ) это не для котов, но для детей например
интересно будет тоже потестить, наверное попробую их microtracker
Ну, вообще, не все :-) И это больной вопрос LoRa Alliance :-)
Но я, скорее, про то, что для AGPS недостаточно поддержки LoRaWAN, еще и application layer нужен. И к серверу от Actility, который использует KPN, приложение от Abeeway, принадлежащей Actility, явно прикручен. А к TTN, скорее, нет.
AGNSS это сотни килобайт, которые OTA по LoRaWAN сети передать не получится, там норма 30 секунд air time на устройство в сутки
точно всё ещё зависит от полосы и битрейта, но передача эфемерид и прочего не пролезет

можно грузить по bluetooth, наверное, когда сенсор «дома»
вот такой есть например сервис, для ublox gnss модулей
www.u-blox.com/sites/default/files/products/documents/AssistNow_ProductSummary_UBX-13003352.pdf
пишут что в оффлайн режиме данных на 35 дней загрузить можно
Норма там, положим, 36 секунд в час (1%). 30 сообщений (не секунд) в день — это задумка TTN. Fair access policy.
И вот именно за решение этих проблем Abeeway и берет деньги. Они не передают эфемериды на устройство, например :-)
Ну и про кнопку — я, скорее, про их модуль, а не про готовое устройство.
а вот этого я не видел ещё, нормальный SiP с лорой и гнсс в одном
это если сенсоры свои делать, была такая идея тоже, да )
О, знакомый кот )
По акселерометру можно, кст, сделать динамический рефреш рэйт GPS и на этом сэкономить батарею. Всё-таки минута это накладно, а коты любят дрыхнуть или долго сидеть на втыке.
там и так всё уже сделано, там два интервала — для «в движении» и для «в покое»
проблема с которой реально столкнулся — кейс «завтыкавший кот» (на 15 минут на солнышке — легко) не получается отличить от «кот потерял жилетик»
было много раз, когда после 10+ минут отсутствия апдейтов я шёл выручать жилетик, и обнаруживал что он на коте
было бы круто уметь акселерометр настраивать на пороги, чтобы отличать спокойно сидящего, но не полностью неподвижного кота, от сброшенного сенсора
В аксе (распространённый MPU6500 напр) есть настраиваемые регистры с трешхолдами по ускорениям и фильтры по полосе частот ускорений. Он по ним может аппаратно из сна выходить и давать прерывание. Ну или просто программно можно опрашивать.
Дыхание в принципе реально просечь.
Это сложно будет — отличить изредка двигающегося кота от жилетика, который изредка шевелит ветерком. Разве что пытаться детектить дыхание (по изменению объема грудной клетки?). Или датчик пульса вешать на ухо :).
А, ну если реалистичнее — нам всего-то нужно определить, что в жилетике есть кот. Магнитный датчик на застежке жилетика, если он расстегивается при сваливании с кота. Что-нибудь из емкостных датчиков.
Ну или еще реалистичнее — ошейник с магнитами (и номером телефона владельца), который остается на коте при выходе из жилета. И тогда детектить нужно уже не кота, а ошейник.
Термометр отличит кота от пустого жилетика, я думаю.
термометр там есть, но сезонные изменения внешней температуры надо как-то учесть тоже
зимой проще, летом сложнее
У кота, скорее всего, есть чип где-то между лопатками. Можно по чипу отслеживать что кот в жилете.
хорошая мысль, чтобы трекер знал что он рядом с носителем чипа
(и мы сейчас не только о котах ))) )
C технической точки зрения статья очень интересная, спасибо. Однако с тех пор как моя кошка попала под машину в нашей деревне (а они по статистике попадают регулярно) больше поиском подобных устройств не интересуюсь. Гуляю кошку на поводке 2 раза в день, параллельно занимаясь чем-нибудь полезным, например изучением иностранного языка. Надеюсь на то что когда-нибудь в счастливом светлом будущем самодвижущиеся повозки научатся ездить соблюдая скоростной режим и различая объекты на дороге.
жилетики — со светоотражающими полосками, кота в темноте в них видно достаточно хорошо, почти как собаку Баскервилей
примерно как те в которых на скоростных шоссе надо из машины выходить

а как с кошкой на поводке гулять?
я пробовал, но они же хотят куда-то в кусты всё время
Мою задавили днем, на местной дороге, и она к тому-же имела контрастную бело-черную расцветку.

По началу они вообще отказываются двигаться когда надеваешь ошейник с поводком, но потом постепенно желание гулять пересиливает, а со временем они учаться «работать в команде» с хозяином, т.е. обходят те места куда я не могу пролезть и слушают команды передаваемые легким подергиванием поводка.
От животного зависит многое. И в плане гулять на поводке, и в плане попасть под машину. У меня на глазах не так давно на улице задавили котика (не моего). Но он фактически сам под машину кинулся — рассчитывал успеть куда-то, видимо. Его, наверное, не спасла бы даже мигалка в этой ситуации, водитель был бессилен.
Да, проблема в том что животные (не только кошки, но в частности например олени) не умеют экстраполировать траекторию приближающейся машины и пытаютаются проскочить прямо перед носом. Человеческий водитель бессилен, правда если бы он соблюдал ограничение скорости то животное можно было бы спасти во многих случаях.
Кстати есть такое, не знаю насчёт кошек и остальных мелких, но вот крупные травоядные, типа оленей и лошадей однозначно имеют эту странную особенность, — прыгать прямо под движущийся транспорт. Видимо это какая-то прошивка в инстинктах, манёвр, чтобы сбить с толку атакующего хищника, что-то такое.

Не зная этой особенности, ехал по дороге на севере Финляндии, увидел группу оленей, которые шли по обочине. Притормозил (скорость была в пределах 40 км/ч), и вдруг один бросается на дорогу передо мной буквально за пару метров. Результат: олень больше не жилец, разбита фара. Остановились едущие следом местные, сказали "типичная ситуация", тушку оттащили на обочину, позвонили в какую-то службу и сказали можно ехать дальше, полиция на такие случаи не выезжает.

Именно так. Сам лично видел кошку, которая поджидала машину, едущую издалека. Как только до машины остался примерно метр, кошка неожиданно бросилась наперерез. К счастью, успела.

Осталось приделать к лапкам динамо-машинку для подзарядки трекера)

привет из DIY чата)
Вот была мысль что-то подобное сделать. Реализовывал на APRS микро-трекер, в принципе на 10 часов хватало. Но, котейка не любила таскать его на ошейнике. Да и гуляла в основном рядом с домом. А этой зимой прямо у дома «подкормили» со снотворным и украли прямо на камеру наблюдения. Частные клиники на кровь и органы активно воруют котеек, собак. Жалко. 12 лет кошке было.
на кровь и органы, серьёзно? потом типа пересаживают органы 12-летней кошки другим кошкам? или как?
В полиции когда заявление принимали, сказали, что приобщают заявления — много пострадавших и вроде какое-то уголовное дело идет. Мутная тема.
Про кровь даже готов поверить. Хотя 12-тилетняя уже старовата. Но на вид-то не особо определишь, если домашняя и ухоженная. А бродячие неухоженные тут не подойдут.
Хочу тоже что-то общественно-полезное, но при этом не сильно наказуемое:)
Почитал про молниеприёмник, что-бы время+координаты приёма молнии отправлять в сеть. Но уже было «взялся за паяльник», оказалось, что прошивкой ребята ( https://www.blitzortung.org ) не очень-то и делятся.
LoRa давно хотел пощупать. Для TNN если правильно понимаю — нужен всего-то приёмник c антенной воткнутый в сервер, что и так предполагается.
ps О, кота ТЭмура развиртуализировали :)
Можно ещу датчик качества воздуха и для Flightradar24 приёмник поставить.
Метеостанций и так много вокруг, для собственных нужд висит ds18b20 за окном. Хотел вот в таком поучаствовать когда-то давно:

Проект Global Consciousness, в котором при помощи сети *генераторов REG, расположенных на разных континентах, попробовал уловить «дыхание» некоего всемирного разума, бессознательно формируемого всеми людьми.
Что это может быть такое и как «оно» работает (если существует) – Роджер сказать не готов. Его интересует в первую очередь экспериментальная сторона вопроса. Научный подход в чистом виде.
Энное число REG соединено с сервером проекта через Интернет. В идеале общий усреднённый показатель этих приборов (число, описывающее туннелирование электронов) должен хорошо соответствовать законам физики. REG выдавали 200-битные случайные числа раз в секунду, где в каждом разряде 0 означал, что нет перехода, 1 – есть переход. Машина подсчитывала число единиц. По теории вероятности в большом числе испытаний оно должно составлять 100.


*REG — аппаратный генератор шума на основе пробоя обратносмещённого p-n перехода, т.е. шум там не тепловой + софт для коррекции дрейфа и что там обычно ещё бывает.

Что-то там они «видели» в моменты глобальных событий. Генеры эти у них довольно дорогие были, хотя вроде как могли выслать и бесплатно, но в отдалённы регион куда ДС не входит. Сам не хотел пилить, т.к. точно знаю, что не смогу заэкранировать от торсионных полей вытяну по метрологии.
ps надо было им сразу как тов. Шноль — смотреть флуктуации картинок нормального распределения радиоактивного распада. Тут уж не подкопаться:)

Кусок перевода взял отсюда. Cам проект: noosphere.princeton.edu — удивительно, что жива страница, мне казалось, что некоторое время назад они выпилились.
А кота колокольчик, постоянно звенящий над ухом, не нервирует?

Представьте к вам бы подключили электрозвонок или сирену, и Вы бы ни заткнуть её, ни избавиться от неё не могли бы :(
Недавно размышлял над такой штукой, но с позиции разработки собственно трекера.
Была идея скрестить Bluetooth (+ Zigbee-подобные протоколы) и LoRa в одном устройстве, и GNSS там же.
Собственно состояния кота: спит, где-то дома, вне дома.
Для определения дома/вне дома пользоваться только Bluetooth модулем для экономии батарейки. Как только вне дома — включать GNSS и LoRa для полноценного трека.
Ну и функцию пищалки тоже на тот же БТ модуль повесить.
Железо например NRF52840 + SX1276 и какой-нибудь GNSS.
Кстати если вокруг нет глухомани, то location можно определять через Bluetooth advertisement пакеты от соседей, что может тоже быть экономнее GNSS по батарейке.
свои трекеры делать прекрасная идея, особенно тогда софт можно свой писать под конкретные кейсы, и батарейку растягивать надолго
всякие звенелки, мигалки, тревожные кнопки и логика по данным акселерометра

я думал про GNSS
www.u-blox.com/en/product/zoe-m8-series
который умеет в Assisted

и LoRa SoC
www.st.com/en/microcontrollers-microprocessors/stm32wlex.html
только ещё что-то для BT надо добавлять
Ну насчет доступности STM32WL ничего конкретного сказать никто не может (да и BGA-корпус тоску наводит), так что пока что проще взять SX1276 и любой микроконтроллер — вот хоть Nordic с Bluetooth.
я сейчас делаю стартап тут в Нидерландах — IoT event streaming платформу
пока буду сервис запускать на тех трекерах которые есть (у Browan лучшее качество фикса из всех)
потом может быть будет необходимость делать кастом трекеры
но это (в отличие от софта) потребует инвестиций, в частности в mechanical design и сертификацию

А кот сам на зарядку встает? Или жилет каждый день снимается после прогулки?

Какие дальности LoRa Link(ов) удалось достичь на разных битовых скоростях LoRa?

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.