SenseCAP Gateway OS

SenseCAP Gateway OS es un sistema operativo de gateway IoT multiprotocolo diseñado para escenarios industriales interiores. Basado en OpenWrt, proporciona una base de software estandarizada que abarca tres capacidades clave: gateway LoRaWAN, adquisición de datos de bus industrial e informes de cumplimiento de edificios.

El sistema adopta una arquitectura ligera innovadora que combina un host Debian con un único contenedor LXC (OpenWrt). Toda la lógica de negocio está encapsulada y se ejecuta dentro de un único contenedor OpenWrt, mientras que el sistema host es responsable únicamente de la abstracción de hardware y la gestión de contenedores. Este diseño logra una utilización óptima de recursos, fuerte aislamiento de seguridad y flexibilidad operativa.

Características

Sistema host mínimo: El host Debian conserva únicamente el kernel, la cadena de herramientas LXC, los controladores de hardware y la monitorización UPS, sin ejecutar servicios a nivel de aplicación.
Arquitectura de contenedor único: Todos los servicios (servicios LoRaWAN, red, gestión de periféricos y servicios Web) se ejecutan dentro de un único contenedor LXC como paquetes nativos de OpenWrt.
Operaciones simplificadas: El diseño de contenedor único simplifica la gestión de configuración, la reversión de actualizaciones y la resolución de problemas, reduciendo la complejidad operativa.

Nota: El diagrama anterior solo ilustra los componentes de software que se ejecutan dentro del contenedor LXC (OpenWrt). La capa del sistema host (Debian) — incluyendo el kernel Linux, los controladores de hardware, el runtime LXC, el monitor UPS y el almacenamiento de datos de usuario — se muestra por separado en la parte superior y no forma parte de la imagen del contenedor.

Hardware recomendado

Dispositivo	Enlace
reComputer R1225 Gateway LoRaWAN & Controlador Industrial (US915-4G)	Comprar
reComputer R1225 Gateway LoRaWAN & Controlador Industrial (US915)	Comprar
reComputer R1225 Gateway LoRaWAN & Controlador Industrial (EU868-4G)	Comprar
reComputer R1225 Gateway LoRaWAN & Controlador Industrial (EU868)	Comprar

Wiki del reComputer R1225: https://wiki.seeedstudio.com/r1225_introduction/

SenseCAP Gateway OS no es solo el sistema dedicado para el R1225, sino también una solución de software de gateway portátil. Puede adaptarse a diferentes plataformas de hardware, permitiendo a los socios personalizar y extender rápidamente el sistema.

Capacidades y hoja de ruta

🔜 Próximamente:

Añadir soporte de configuración Web para el protocolo BACnet
Optimizar la lógica de configuración Web para puertos serie y Modbus
Añadir servicio de watchdog de red 4G

Estructura de directorios

recomputer-gateway/
├── .config                    # Configuración de compilación OpenWrt
├── .github/
│   └── workflows/
│       └── build.yml          # Workflow de compilación GitHub Actions
├── feeds.conf.default         # Configuración de feeds
├── feeds/
│   ├── chirpstack/            # Paquetes relacionados con ChirpStack
│   ├── lorawan-gateway/       # Servicios backend del gateway LoRaWAN
│   └── luci-lorawan-gateway/  # Extensiones de interfaz Web LuCI
│       ├── luci-app-gateway/      # Aplicación de configuración principal
│       ├── luci-app-lora/         # Visualización de estado LoRa
│       ├── luci-app-lte/          # Configuración LTE
│       ├── luci-app-ups/          # Gestión de energía UPS
│       ├── luci-app-rs485/        # Configuración RS485
│       ├── luci-app-terminal/     # Terminal Web
│       ├── luci-app-ota/          # Actualización OTA
│       ├── luci-app-multiwan/     # Configuración Multi WAN
│       ├── luci-app-routing/      # Configuración de enrutamiento
│       └── luci-theme-sensecap/   # Tema SenseCap
├── openwrt/                   # Fuente OpenWrt (descargado durante la compilación)
└── README.md                  # Este documento

Primeros pasos

Requisitos del sistema

SO: Ubuntu/Debian Linux
Espacio en disco: > 50GB recomendado
Memoria: > 8GB recomendado

Instalación de dependencias

sudo apt-get update
sudo apt-get install build-essential clang flex bison g++ gawk \
  gcc-multilib g++-multilib gettext git libncurses5-dev \
  libssl-dev rsync unzip zlib1g-dev file wget

Pasos de compilación

1. Inicializar submódulos

git submodule update --init --recursive

2. Clonar el código fuente de OpenWrt

git clone https://github.com/openwrt/openwrt.git -b openwrt-24.10
cd openwrt
rm -r feeds.conf.default
cp ../feeds.conf.default feeds.conf.default

3. Actualizar e instalar feeds

./scripts/feeds update -a
./scripts/feeds install -a

4. Aplicar configuración

cp ../.config .config
make defconfig

5. (Opcional) Desactivar la descarga CI LLVM de Rust para compilación más rápida

sed -i 's/--set=llvm.download-ci-llvm=true/--set=llvm.download-ci-llvm=false/' \
  feeds/packages/lang/rust/Makefile

6. Compilar

unset CI GITHUB_ACTIONS CONTINUOUS_INTEGRATION
make -j$(nproc)

7. Obtener resultado de compilación

Después de completar, el firmware se encuentra en:

openwrt/bin/targets/armsr/armv8/openwrt-armsr-armv8-generic-rootfs.tar.gz

Personalización

Para personalizar el firmware (añadir paquetes, modificar configuraciones del kernel), ejecute menuconfig en el directorio openwrt:

cd openwrt
make menuconfig

Despliegue

El firmware se despliega en el dispositivo a través de un contenedor LXC:

1. Detener el contenedor existente

sudo lxc-stop -n SenseCAP

2. Limpiar y crear nuevo rootfs

sudo rm -rf /var/lib/lxc/SenseCAP/rootfs
sudo mkdir -p /var/lib/lxc/SenseCAP/rootfs

3. Extraer nuevo firmware

sudo tar -xzf /path/to/openwrt-armsr-armv8-generic-rootfs.tar.gz \
  -C /var/lib/lxc/SenseCAP/rootfs

4. Iniciar el contenedor

sudo lxc-start -n SenseCAP

5. SSH al contenedor LXC

sudo lxc-attach -n SenseCAP

6. Ver logs

# Logs del packet forwarder LoRa
logread | grep lora

# Logs del sistema
logread

7. Interfaz Web

Acceda a http://[IP_ADDRESS]/cgi-bin/luci para:

Resumen de estado: Estado LoRa, conexiones de red, estadísticas de paquetes
Servicios: Configuración de LoRa, red y otros

Módulos funcionales

Gateway LoRaWAN

Archivo de configuración: /etc/config/lora_pkt_fwd
Servicio: lorawan_gateway
UI: Aplicación LuCI Gateway

Concentrador ChirpStack

Objetivo: seeed-gateway
Servicio: chirpstack-concentratord

Soporte LTE/WWAN

Configuración: /etc/config/network
Firewall: Reglas de firewall añadidas para redes LTE y WWAN

Soporte Multi-WAN

Soporta múltiples configuraciones WAN incluyendo LTE y Ethernet, con balanceo de carga y capacidades de failover.

Arquitectura de interfaces de red

El reComputer R1225 está equipado con dos puertos Ethernet físicos (ETH0 y ETH1). Estos puertos desempeñan diferentes roles basados en la arquitectura host-contenedor:

Puerto	Rol	Descripción
ETH0	Interfaz del contenedor (LXC)	Esta interfaz está mapeada directamente (passthrough) desde el hardware al contenedor LXC a través de la configuración de red LXC del host. El contenedor OpenWrt tiene control total sobre esta interfaz, gestionándola como un puerto WAN o LAN estándar. Todo el tráfico a nivel de aplicación (uplink LoRaWAN, MQTT, acceso Web UI, etc.) fluye a través de este puerto.
ETH1	Interfaz del host (Debian)	Esta interfaz es gestionada por el sistema host Debian. Se utiliza para tareas de administración a nivel de host como acceso SSH, operaciones de gestión de contenedores, actualizaciones de firmware y comunicación de monitorización UPS. Permanece aislada de la pila de red del contenedor.

Esta separación garantiza que incluso si la red del contenedor está mal configurada o es inaccesible, la interfaz de gestión del host permanece accesible para recuperación y mantenimiento.

RS485 / Modbus

Archivos de configuración: /etc/config/rs485-module (serial, MQTT, protocolo)
Servicios: rs485-module, rs485-modbus
UI: Aplicación LuCI RS485 (Configuración serial, Configuración de protocolo, Configuración MQTT, Log MQTT)

El módulo RS485 soporta protocolos industriales incluyendo Modbus RTU y BACnet MS/TP:

Modbus RTU: Sondeo y análisis de registros Modbus a través de la interfaz serial RS485, con reenvío de datos mediante uplink/downlink MQTT.
BACnet MS/TP: Soporte del protocolo BACnet sobre RS485 para integración de automatización de edificios (configuración Web en progreso).

Descripción de los feeds

Este proyecto utiliza tres feeds OpenWrt personalizados. Están definidos en feeds.conf.default e instalados en el sistema de compilación OpenWrt mediante ./scripts/feeds update && ./scripts/feeds install.

chirpstack

Integración del ecosistema ChirpStack LoRaWAN, incluyendo el servidor de red, daemon concentrador, packet forwarders y sus frontends LuCI.

Paquete	Descripción
`chirpstack`	Servidor de red ChirpStack LoRaWAN
`chirpstack-concentratord`	Daemon packet forwarder del concentrador (con builds por hardware)
`chirpstack-mqtt-forwarder`	Packet forwarder basado en MQTT (variantes single / slot1 / slot2 / mesh)
`chirpstack-udp-forwarder`	Packet forwarder basado en UDP (variantes single / slot1 / slot2)
`chirpstack-gateway-mesh`	Extensión de red mesh LoRaWAN
`chirpstack-rest-api`	Servicio de API REST para ChirpStack
`lorawan-devices`	Perfiles de dispositivos LoRaWAN y definiciones de codecs
`node-red`	Plataforma de automatización visual Node-RED
`libloragw-sx1301 / sx1302 / 2g4`	Bibliotecas HAL LoRa Semtech
`luci-app-chirpstack-*`	Interfaces Web LuCI para todos los componentes ChirpStack
`luci-theme-argon`	Tema Argon para LuCI

lorawan-gateway

Integración de hardware del gateway y servicios de sistema backend.

Paquete	Descripción
`lora`	Servicio de pila de radio LoRa (Rust)
`packetforwarder`	Packet forwarder LoRa
`chirpstack-concentratord-target-seeed-gateway`	Build de concentrador específico para Seeed gateway
`chirpstack-gateway-bridge`	Bridge de gateway ChirpStack (backend MQTT/UDP)
`basicstation_ubus`	Protocolo Basic Station con servicio RPC ubus
`lte-serve`	Servicio de gestión de módulo celular LTE
`rs485-module`	Servicio de comunicación serial RS485 (Rust)
`rs485-modbus`	Implementación del protocolo Modbus RS485 (Rust)
`bacnet-stack`	Pila de protocolo BACnet para automatización de edificios
`ups-module`	Servicio de gestión de energía UPS (Rust)
`hardware-info`	Lector EEPROM para SN, EUI e información de hardware del gateway
`ubus-serve`	Servicio RPC ubus para gestión del sistema
`wifi-module`	Configuración WiFi automática mediante detección de unidad USB

luci-lorawan-gateway

Aplicaciones de interfaz Web LuCI y tema para gestión del gateway.

Paquete	Descripción
`luci-app-gateway`	Configuración principal del sistema de gateway
`luci-app-lora`	Estado y configuración de radio LoRa
`luci-app-chirpstack-concentratord-target-seeed-gateway`	Configuración del concentrador Seeed gateway
`luci-app-lte`	Configuración celular LTE/4G
`luci-app-multiwan`	Failover Multi-WAN y balanceo de carga
`luci-app-routing`	Configuración de enrutamiento de red
`luci-app-rs485`	Configuración de interfaz RS485/Modbus
`luci-app-bacnet`	Configuración de protocolo BACnet
`luci-app-ups`	Gestión de energía UPS
`luci-app-ota`	Actualización OTA de firmware
`luci-app-terminal`	Consola terminal basada en Web
`luci-theme-sensecap`	Tema personalizado SenseCAP

FAQ

Fallo en la compilación

Problema: Errores durante la compilación

Solución:

Verificar espacio en disco (> 50GB recomendado)
Asegurar que los submódulos están actualizados: git submodule update --init --recursive
La compilación de Rust es lenta, desactive la descarga CI LLVM para acelerar

No se puede acceder después del despliegue

Problema: No se puede acceder a la interfaz Web después de iniciar el contenedor

Solución:

Verificar el estado del contenedor LXC: sudo lxc-ls -f
Ver logs del contenedor: sudo lxc-info -n SenseCAP
Verificar que la configuración de red es correcta

Datos LoRa no se muestran

Problema: Sin datos en la página de estado LoRa

Solución:

Verificar el estado del servicio concentrador
Ver logs: logread | grep -i lora
Verificar que la configuración del gateway es correcta

Enlaces relacionados

Licencia

Este proyecto sigue los requisitos de licencia del proyecto OpenWrt.

Contribución

¡Se aceptan Issues y Pull Requests!

FilesExpand file tree

README_es.md

Latest commit

History

README_es.md

File metadata and controls

SenseCAP Gateway OS

Tabla de contenidos

Características

Hardware recomendado

Capacidades y hoja de ruta

Estructura de directorios

Primeros pasos

Requisitos del sistema

Instalación de dependencias

Pasos de compilación

1. Inicializar submódulos

2. Clonar el código fuente de OpenWrt

3. Actualizar e instalar feeds

4. Aplicar configuración

5. (Opcional) Desactivar la descarga CI LLVM de Rust para compilación más rápida

6. Compilar

7. Obtener resultado de compilación

Personalización

Despliegue

1. Detener el contenedor existente

2. Limpiar y crear nuevo rootfs

3. Extraer nuevo firmware

4. Iniciar el contenedor

5. SSH al contenedor LXC

6. Ver logs

7. Interfaz Web

Módulos funcionales

Gateway LoRaWAN

Concentrador ChirpStack

Soporte LTE/WWAN

Soporte Multi-WAN

Arquitectura de interfaces de red

RS485 / Modbus

Descripción de los feeds

chirpstack

lorawan-gateway

luci-lorawan-gateway

FAQ

Fallo en la compilación

No se puede acceder después del despliegue

Datos LoRa no se muestran

Enlaces relacionados

Licencia

Contribución