GD6 オープンソース LoRaWAN ゲートウェイ：アーキテクチャとセットアップ

ManThink はオープンソース屋内 LoRaWAN ゲートウェイ GD6（GD61x シリーズ）を正式にリリースしました。本ゲートウェイは ESP32-S3 MCU を中心に構築され、オプションで Semtech SX1301 または SX1302 コンセントレータを搭載し、Ethernet、Wi-Fi、およびオプションの 4G マルチリンクバックホールを統合しています。CN470、EU868、AS923、US915 を含む世界の主要な LoRaWAN 地域バンドに対応し、完全なプロトコルスタック（UDP Packet Forwarder、MQTT Bridge、Basic Station）をサポートし、完全な Web 設定システムとファームウェア管理機能をオープンソースプラットフォームとして提供します。

GD6 は、開発者、システムインテグレータ、IoT ソリューションプロバイダー向けのコスト効率に優れた屋内 LoRaWAN ゲートウェイとして位置付けられています。スマートビルディング、キャンパスネットワーク、小規模産業サイト、プロトタイピング、学術研究に適しています。

設計思想

LoRaWAN ゲートウェイの構築は、主にハードウェアの課題ではありません。SX1302 + ESP32 の組み合わせは十分に確立されています。本当の課題は、「すぐに使える」ことと「深くカスタマイズできる」ことのバランスにあります。

ほとんどの商用ゲートウェイは設定システムをクローズドなアプリやクラウドバックエンド内に閉じ込めており、開発者が調整できるパラメータを制限しています。純粋な DIY ソリューションは柔軟性を提供しますが、エンジニアリングされた設定ワークフローや信頼性の高い OTA メカニズムを欠くため、本番環境への展開が困難です。

GD6 は異なるアプローチを取ります。ハードウェアは商用基準で設計・製造されていますが、設定システム、管理インターフェース、ファームウェアアップグレードメカニズムは完全にオープンです。GD6 を箱から出してアンテナと電源を接続し、Web インターフェースを通じて 5 分以内にオンラインにできます。同時に、REST API とリモート MQTT を介して独自の運用スタックに統合したり、カスタムファームウェアをビルドして書き込んだりすることもできます。

すぐに使えるゲートウェイであり、分解して改造することもできます。

ハードウェア

GD6 のハードウェア設計は、十分な性能、展開の柔軟性、便利な電源という 3 つの目標を中心にしています。

MCU：ESP32-S3-WROOM-1（N8R8）

8 MB QIO Flash + 8 MB Octal PSRAM、いずれも 80 MHz で動作します。ESP32-S3 のデュアルコアプロセッサは、マルチチャネル LoRa 送受信を処理しながら、Web コンソール、TLS 暗号化通信、MQTT リモート設定を同時に実行します。8 MB PSRAM により、高チャネル負荷時でもゲートウェイがパケットをドロップしたり遅延したりしないことを保証します。

LoRa コンセントレータ：SX1301 または SX1302

GD6 は 2 つのコンセントレータオプションを提供し、モデル接尾辞で直接識別されます：

• 接尾辞 1：Semtech SX1301 — 定番ソリューションで、成熟して安定しています
• 接尾辞 2：Semtech SX1302 — 低消費電力、高感度

どちらも A タイプ LoRa アーキテクチャを採用しています：単一 LoRa アンテナ、8 周波数チャネル、65 サブチャネル、半二重。

RF バージョン：世界の主要バンドに対応

モデル番号の 4 と 8 は、チャネル数ではなく RF 周波数範囲を示します。地域コードは RF ハードウェアと現地規制に一致している必要があります。ソフトウェアだけでゲートウェイをある周波数バンドから別のバンドに変換することはできません。

バックホール：Ethernet + Wi-Fi + オプションの 4G

• Ethernet：W5500、10/100 Mbps、RJ45、DHCP または静的 IP をサポート
• Wi-Fi：ESP32-S3 統合 2.4 GHz、AP + STA の同時動作をサポート
• 4G（オプション）：LTE Cat 1、miniPCIe インターフェース、異なるキャリアバンド用にモジュールを交換可能

Ethernet がデフォルトの優先リンクです。プライマリリンクが失敗すると、ゲートウェイは自動的にバックアップに切り替わります。4G 搭載モデル（モデル番号の G で示される）はトリプルリンクバックホールを備え、4G 非搭載モデル（ Nで示される）はデュアルリンクを備えています。

Wi-Fi AP モードはバックホールリンクとは独立して動作し、ローカル設定とリカバリのエントリポイントを提供します。デフォルトのホットスポット SSID は LGW-Config、パスワードは lgw12345678、管理アドレスは 192.168.4.1です。

電源：3 つのオプション

• Type-C 5V：デスクトップでのデバッグに便利
• DC 端子 5～24V：産業現場向けの広電圧入力
• PoE（AG 構成のみ）：単一の RJ45 ケーブルで電力とデータを供給

複数の電源を同時に接続することは推奨されません。

この記事の知識をプロジェクトに活かす

ManThink（門思科技）は、デバイス接続、ネットワーク、データ活用に向けたIoT製品を提供しています。この記事の技術情報とあわせて、以下の製品情報をご覧ください。

GD61 屋内用 LoRaWAN ゲートウェイ · ThinkLink

ManThinkの製品を確認し、プロジェクトを相談する →

プロトコルサポート

GD6 は 3 つの主要なアップリンクプロトコルをサポートし、ほぼすべての LoRaWAN ネットワークサーバーをカバーします：

Semtech UDP Packet Forwarder — 最も広い互換性を持つ定番プロトコル。サーバーアドレス、アップリンク/ダウンリンクポート、タイムアウトパラメータを設定して接続します。

MQTT Bridge — MQTT 経由で LoRa データを転送し、相互 TLS、CA 証明書、クライアント証明書をサポートします。データセキュリティ要件のある企業展開に適しています。MQTT Bridge は独立した接続を使用し、リモート設定チャネルに干渉しません。

Basic Station — Semtech が推奨する次世代ゲートウェイプロトコルで、LNS 直接接続または CUPS ブートストラップをサポートします。認証オプションには TLS + Token または mTLS（クライアント証明書）があります。TTN/TTI、ChirpStack、その他の主要ネットワークサーバーと互換性があります。

3 つのプロトコルはすべて Web コンソールの「LNS Configuration」ページから切り替えます。アップリンクドライバを切り替えるとゲートウェイが再起動します。切り替える前に OTA や設定書き込みが進行中でないことを確認してください。

オープンソース：何がオープンか

GD6 のファームウェアと Web 設定システムは GitHub でオープンソース化されています： github.com/ManThink/gd6-open。

オープンソース設計は複数の層にわたります：

完全なWeb設定システム ネットワークバックホール、LoRaWANサーバー、RFパラメータ、システムログ、ファームウェアアップグレード、ファイルシステム管理、ユーザー管理を網羅するバイリンガル（中国語/英語）Webコンソール。すべての設定項目はREST API経由で公開され、プログラムによる管理が可能です。

独立したリモートMQTT設定チャネル 専用のMQTT接続を通じて、物理的なデバイスアクセスなしに許可された設定項目の読み書きや再起動のトリガーが可能です。このチャネルはデータ転送用のMQTT Bridgeとは完全に独立しており、別個の接続と認証情報を使用します。リモートからの誤設定によるロックアウトを防ぐため、リモートチャネルは自身のBroker設定を変更できません。大規模なゲートウェイ運用に適しています。

A/BデュアルパーティションOTA GD6はA/Bデュアルファームウェアパーティション設計を採用しています。アップグレード時には、新しいファームウェアが非アクティブパーティションに書き込まれ、検証された後にブートパーティションが切り替えられます。アップグレードが中断または失敗した場合でも、デバイスは元のパーティションから起動するため、文鎮化することはありません。ファームウェア .bin ファイルは個別にビルドし、Webインターフェース経由で書き込むことができます。

アクセス可能なファイルシステム 以下の設定ファイルは /spiffs Webコンソールから表示・管理できます。設定JSONは再起動後に有効になり、高度なカスタマイズをサポートします。注意： web/ ディレクトリの静的ファイルは不用意に変更しないでください。上書きするとコンソールにアクセスできなくなる可能性があり、工場出荷時リセットでも復元されません。

設定ワークフロー

電源投入からオンラインまでのプロセスは通常5分未満で完了します：

1. 電源投入：LoRaアンテナを接続し（電源投入前にアンテナを接続する必要があります）、Type-CまたはDC端子から給電します
2. ゲートウェイに接続： - イーサネット経由：ルーターのDHCPリストでゲートウェイのアドレスを確認し、ブラウザで開きます - Wi-Fi経由： LGW-Config ホットスポットに接続し、以下に移動します http://192.168.4.1
3. ログイン：デフォルトパスワード wifi!0804を使用し、ユーザー管理で直ちに変更してください
4. バックホールを設定：「Ethernet」または「Wi-Fi」ページでネットワーク接続を設定します
5. LNSを設定：「LNS Configuration」ページでアップリンクプロトコルを選択し、ネットワークサーバーのアドレスとポートを入力します
6. 周波数帯を設定：「Frequency & RF」ページでリージョンとサブバンドを確認し、適用してLoRaサービスを再起動します

シリアルケーブルもコマンドラインも不要です。設定エラーによりWebコンソールにアクセスできなくなった場合、RECボタンで工場出荷時リセットを実行できます。2秒間押し続けると、デバイスがリセットされ再起動します。ネットワークとLoRaWANの設定はデフォルトに復元されますが、書き込まれたGateway EUIは保持されます。

アプリケーションシナリオ

スマートビルディング＆キャンパス GD6の屋内向け設計とWi-Fiバックホールは、オフィスビルや産業団地に適しています。単一のゲートウェイで1フロア分のLoRaWANデバイス（温湿度監視、人員測位、エネルギー管理）をカバーできます。イーサネットが安定したバックホールを提供し、Wi-Fiがバックアップとして機能します。

小規模産業サイト 5～24Vの広電圧電源入力は産業用の電源環境に適応します。4G搭載モデルは、4Gをプライマリまたはバックアップリンクとして使用し、有線ネットワークインフラのない倉庫や工場に導入できます。miniPCIe 4Gモジュールは、地域のキャリアバンドに合わせて交換可能です。

開発＆プロトタイピング ESP32-S3の性能とオープンソースの設定システムにより、GD6はLoRaWAN開発プラットフォームとして適しています。開発者はREST API経由でゲートウェイを一括管理し、ファイルシステムを通じて設定をカスタマイズし、テスト環境を迅速に構築してデバイス通信を検証できます。

教育＆研究 大学や研究機関はGD6を使用してLoRaWAN実験環境を構築できます。学生はクローズドなブラックボックスデバイスに直面するのではなく、Webコンソールとファイルシステムを通じてゲートウェイの内部を探求できます。

マルチリージョン全球展開 GD614とGD618は主要な全球周波数帯をカバーし、4Gモジュールはリージョンごとに交換可能であるため、地域をまたぐプロジェクト展開に適しています。型番のリージョンコードは、対応するLoRaWAN地域パラメータを明確に示します。

技術仕様

型番体系

GD6の型番形式： GD61{4|8}-A{N|G}-{Region}-{Version}-{1|2}：

例: GD618-AG-AS923-N-2 = 800 MHz+ RF、4G と PoE 付き、AS923 リージョン、デフォルトバージョン、SX1302 コンセントレータ。

ThinkLink プラットフォームとの統合

GD6 は ThinkLink IoT プラットフォーム向けのネイティブゲートウェイハードウェアです。ThinkLink と併用すると、ワンクリックでゲートウェイを登録し、Gateway EUI を自動同期でき、プラットフォームを通じてデバイス、デバイスモデル、自動化ルールを視覚的に管理し、現地訪問なしで設定をリモートプッシュし、ゲートウェイのステータスとバックホールリンクをリアルタイムで監視できます。

同時に、GD6 の完全なプロトコルスタック対応により、任意のサードパーティ LoRaWAN ネットワークサーバー — TTN/TTI、ChirpStack、LoRiot、またはセルフホスト型 LNS — に自由に接続できます。いずれも互換性があります。

詳細を見る

• GD6 オープンソースリポジトリ（ファームウェア + Web 設定）: github.com/ManThink/gd6-open
• GD61x 仕様とユーザーガイド: think-link.net/docs/zh/Device/LoRaWANGateway/gd61x-user-guide
• GD6 設定ガイド: think-link.net/docs/zh/Device/LoRaWANGateway/gd6-configuration-guide
• ThinkLink プラットフォームのウェブサイト: www.think-link.net
• ManThink ウェブサイト: www.manthink.cn

ManThink — IoT 開発をより効率的に。