Test passerelle LoRaWAN RAK7258

31 déc. 2020

Aujourd'hui je vous propose de tester une (si ce n'est "la") passerelle LoRaWAN présentant le meilleur rapport qualité/prix du marché : la RAK 7258 de RAK Wireless

A la recherche d'une passerelle pas chère, j'ai fait un gros tour du marché et sélectionné ce modèle qui de part sa construction, ses fonctions, son prix et les retours qu'on peut trouver sur les forums se montraient particulièrement attractif.

Qu'en est-il dans la réalité ? La suite dans cette article 😉


Description

On commence par le schéma :

Le cœur de la bête est donc un MT7628, un module "classique" qu'on retrouve dans plusieurs cartes ou routeur et qui est fait pour faire tourné OpenWRT. Pour le réseau LoRa on lui greffe un très classique SX1301 de Semtech qui utilise le module mici PCIe de la marque RAK2247 (si vous voulez par exemple construire votre propre passerelle avec un Raspberry Pi par exemple).

  • 4G : c'est en option, mais dans certains cas comme le mien (pour un client) on a pas toujours une connexion internet sous la main. Là on colle une carte SIM dans la fente, et pourvu qu'on ait pas mis de code PIN c'est plié, la passerelle se connecte à internet sans rien faire 😎
  • OpenWRT : alors là c'est le truc vraiment cool. En effet OpenWRT est une distribution Linux très légère, destiné à la base aux routeurs Wifi et consorts. Ce qui veut dire qu'on bénéficie de toutes les possibilités offertes par cette distribution et donc de tous les paquets compatibles, ce qui permet en théorie d'aller bien au-delà de ce pourquoi elle a été conçu !
  • USB : pour brancher une clé ou n'importe quoi d'autre ...
  • Ethernet : faut vraiment que je vous explique ce qu'on fait avec ? 😀
  • Wifi : uniquement 2.4 GHz (pas de 5GHz 😥) en client (pour se connecter à un réseau existant) ou en AP (Access Point) pour s'y connecter.
  • SD : j'ai pas creusé encore, mais une carte de 16go est là. J'imagine qu'elle sert de stockage pour OpenWRT mais je n'en suis pas sûr à 100% car le MT7628 embarque 32 Mo de flash à ce dessein justement. Mais inclure une carte 16go me semble un surcoût si elle n'était pas indispensable quand on cherche à rabaisser le prix au maximum. Bref affaire à suivre ...
  • Prise console RS-232 (faut un adaptateur non livré)
  • Prix : environ 180€ sans la 4G et rajouter environ 100€ pour l'avoir.

Je l'ai achetée ici mais on la trouve aussi en Chine sur Aliexpress typiquement (mais ça revient pas forcément moins cher).

RAK 7258 - RAK Wireless Micro Gateway WisDevice LoRa
RAK Wireless Micro Gateway WisDevice RAK7258 Indoor LoRaWAN Gateway.MT7628, DDR2RAM 128MB, 8 ChannelsThe RAK7258 is an indoor LoRaWAN Gateway. It comes standard with an Ethernet (PoE supported) [...]

Si vous souhaitez de plus amples informations, je vous renvoie vers la doc du fabriquant :

RAK7258 WisGate Edge Lite
RAK7258 is a full 8-channel gateway with a built-in LoRa Server for easy integration and deployment of applications. It supports multiple backhaul connectivity options such as Ethernet, WiFi, and Cellular. Moreover, this gateway has Line-of-Sight (LoS) ranges of up to 15 km, while for highly urbaniz…

Petit cadeau en sup, le lien vers l'ensemble des contenus mis à dispo par RAK (firmware, Application Notes etc ...) :

RAKwireless Downloads
RAKwireless Downloads

Unboxing

Pour réduire le prix au max on se limite au strict minimum :

  • Le boitier
  • L'antenne LoRa
  • L'alimentation 12V
  • Deux vis + chevilles pour la fixer au mur si on veut.

Mais en même temps, a-t-on réellement besoin d'autre chose ? Le seul manque qui pourrait déplaire à certain est l'absence de doc imprimée mais qui est disponible en ligne.

Le seul mini bémol que je relève c'est qu'au-delà de ne pas imprimer la doc (merci pour la planète) on aurait au moins aimer un sticker ou un mini bout de papier qui nous indiquerait le lien vers la doc (parce que là, merci Google 🤘 )

Quick Start Guide | RAKwireless Documentation Center

L'intérieur de la bête

Je n'ai pas résisté à l'envie de voir ce qu'elle a dans le ventre 😁

Le module MT7628 en bas, le RAK2247 (SX1301 concentrateur LoRa) en haut
Sous le RAK2247, le modem 4G (un Quectel EG95-E)

Pas grand chose à dire : je m'y attendais, la carte n'étant en soi qu'un assemblage de modules déjà existants il n'y avait donc pas de raison qu'elle embarque plus que des connecteurs et un étage d'alimentation. Point positif ce pendant : l'agencement des antennes est assez intelligent et propre.


Installation

Pour ainsi dire il n'y a rien à faire ... On branche l'alim, y'a pas de bouton ça démarre de suite ... Pour éviter les embrouilles, je la branche en Ethernet mais sachez qu'il est possible de s'en passer, un access point wifi est créé par défaut.

📢 Attention néanmoins : avant de la brancher la prise de courant connectez bien l'antenne LoRa. Son absence peut endommager le SX1301 😑


Configuration

Après avoir récupérer l'IP de la passerelle depuis ma box je me connecte à l'interface (vous pouvez aussi utiliser un scanner d'IP pour la retrouver, chacun son style 😎). Sur ce point je trouve dommage de ne pas avoir implémenter un service mDNS pour ne pas avoir à fouiller pour trouver l'IP et taper directement une url type RAK7258.local pour accéder à la passerelle.

Premier truc cool, l'interface est automatiquement en français (la langue du navigateur est détectée). J'ai noté que certains caractères spéciaux étaient mal encodé, rien de méchant ...

Second truc cool, l'interface d'OpenWRT est entièrement tweaké et c'est bienvenu ! Les menus sont clairs et c'est vif.

Au niveau de la configuration LoRa on peut vraiment tout paramétrer, et le tableau de bord fourni pas mal de métrics intéressant : traffic, fréquences utilisées etc ...

Bon c'est pas le tout mais il faut l'ajouter au réseau The Things Network (TTN pour les intimes) !

A noter que la passerelle elle-même peut servir de serveur LoRaWAN ! Si vous souhaitez monter votre propre réseau privé, il suffit de configurer une des passerelles en tant que serveur et de connecter les autres dessus. Je ne vais pas détailler ce mode ici mais sachez que c'est possible et en jetant un coup d'œil ça m'a pas l'air complexe du tout 😉

Donc là vous allez voir c'est extrêmement complexe :

  • On saisi l'EUI en cochant I'm using the legacy packet forwarder (voir capture suivante pour trouver l'EUI dans la passerelle)
  • On sélectionne Europe dans Frequency Plan
  • Routeur on sélectionne ttn-routeur-eu
  • Les autres paramètre sont facultatifs.
  • Cliquez sur Register
Où trouver l'EUI

Et voilà ! 🤘

Et oui pas plus compliqué que ça ... 😀

Pour finir la configuration je vous recommande :

  • De changer le mot de passe root
  • De changer les clés voir de désactiver les connexions non utilisées (typiquement le Wifi).

⚠ Si vous laisser les paramètres par défaut, n'importe quel pinpin pourra accéder à votre passerelle et vous mettre le souk, voir profiter d'OpenWRT pour aller plus loin dans les bidouilles et compromettre votre réseau domestique, ça serait balot avouez !

Vous pouvez enfin mettre à jour le firmware. Petit bémol ici : je n'ai pas trouvé où trouver la version qui est installée ! Bon dans mon cas c'est simple : une version est sortie après la livraison donc forcément ... Mais bon on aimerait avoir accès simplement à cette info ! L'opération est très simple à réaliser : on télécharge le firmware (voir mon lien plus haut), on l'upload dans le menu concerné, on attend et voila 👍

Dernier bon point : il semble que RAK Wireless ait un bon suivi. En effet ils publient régulièrement des mise à jour et ajoutent des fonctionnalités.


OpenWRT : aie ...

Alors je vante depuis le début de l'article que c'est trop cool parce qu'il y a OpenWRT mais en voulant creusé un peu plus j'ai un peu déchanté ... En effet il se trouve, d'après les informations que j'ai glané, que ce soit une vieille version qui soit utilisée pour cause de driver wifi non mise à jour par Mediatek (tiens tiens ...). On est donc en 15.05, et après connexion en SSH avec la passerelle, on ne peut pas faire grand chose (15.05 c'est vieux !) : même un opkg update échoue !

A ce sujet vous trouverez des infos plus précises ici :

Jeffrey Honig - RAK7258

Un peu déçu donc par ce point puisque ça limite les possibilités de mise à jour et d'évolution (j'aurais bien aimé par exemple installer un NodeRed dessus pour programmer simplement des routines de sauvegarde de données en base par exemple).


Un mot l'antenne

Alors l'antenne a une forme plutôt étrange, très plate. Je soupçonne donc qu'à l'intérieur se trouve une antenne PCB, généralement moins performantes que les antennes "fil" mais j'avoue que j'arrive au limites de mes compétences dans le domaine. En effet pour les concentrateur je suis à peu prêt sûr que les antennes n'ont pas à être différente d'un device. Par contre, l'impédance est-elle la même ? Et une antenne PCB est-elle vraiment moins performante qu'une antenne à fil ?

Autre affaire à suivre donc ...


Conclusion

Et bien que dire à part que c'est une agréable surprise ! Sur le papier et la facture ça paraissait bien et la réalité appui cette première impression ✅

Simple, efficace et pas chère, avec cette passerelle on se demande tout simplement ce qui lui manque. Je regrette simplement ce souci de version d'OpenWRT qui bride les possibilités de tweak et d'évolution. Il n'empêche qu'elle fait ce qu'on lui demande et elle le fait bien, tant pis pour la bidouille  😂

Reste un dernier point à valider : durée de vie dans le temps. J'ai volontairement fuit toutes les cartes à base de Raspberry car une carte SD n'est pas un disque dur et pour en avoir grillé un certain nombre, je sais que ce n'est pas fiable ... Ici le MT7628 embarque à priori sa propre mémoire flash et on peut espérer qu'elle soit plus robuste qu'une SD si cette dernière n'a pas un rôle plus important que je ne le pense  🤔