LoRa模块二次开发入门篇
lora模块往往会内置相关的传感器产品，比如rak7204是一个温湿度的lorawan传感器产品，他就内置了多种环境传感器，可以采集温度、湿度、气压及室内空气质量参数。
不同的用户、不同的应用场景，可能会导致用户对于该节点的收发数据的实际需求并不相同。
通常作为一个嵌入式工程师开始去开发一款物联网产品，对于物联网模块的选择，通常有几种方式，包括串口at命令，串口透传，如果希望获得更低的功耗和更优的成本，就可以选择使用模块内置的mcu做自己的应用程序。
但是，openmcu的方式需要模块供应商具备很强的sdk整合能力和良好的支持文档，比如瑞科慧联公司就具备多款lora模块允许用户进行二次开发，并且，还提供了多个经低功耗设计的二次开发应用实例，可以帮助用户实现更低的系统成本和更低的系统功耗。用户可以参考这些实例，并根据自己的实际需求来对这些实例略作修改，就可以实现自己的应用目的。
本文针对初次使用lorawan模块产品并希望用openmcu方式做二次开发的开发者们，介绍了lora模块模块二次开发的具体步骤。
在物联网模块内部做二次开发有两种方式，通常的做法是集成一个可以做开发的sdk,根据sdk的一些配置接口去实现自己的应用程序，但是这个做法需要用户对于物联网模块内部的mcu的开发环境有一定的熟悉才可以实现高效的开发。瑞科慧联(rak wireless)提供一个新的方式帮助开发者实现利用内部的mcu做二次开发。瑞科慧联针对lorawan的协议栈封装出来多种面向场景的api, 用户只需要了解api的用法，编写自己的应用程序，通过一个基于web的在线编译平台得到自己的开发，这个在线编译器，相当于就是，开发者只需要编写具体的应用部分，然后将主程序，传上去之后，编译好了，平台输出一个可执行文件，即完成全部开发过程。
图1 以rui方式进行openmcu二次开发的流程图
1、了解rui的构成和rui api的用途。
基于rui开发的固件，由两部分组成：rui sdk，以及application，如本文图1所示。
其中，rui sdk部分为rui的内核，已经适配了rak的lorawan模块产品，同时向上提供一组统一的rui api，供application部分调用。
rui api的用途和用法介绍，请参考rui api手册（可以在瑞科慧联的官网上，公司官网->资源->文档中心，这样的方式可以获取到所有产品的手册）。
注：1） application是开放源码的，用户可以对其进行二次开发，按照自己的应用逻辑进行修改，需要的底层功能支撑都有相应的rui api可以调用。
2）rui sdk部分是非开放源码的，它被放置于rui在线编译器中，当用户完成application部分的二次开发并使用rui在线编译器进行编译时，rui sdk会被自动加载到定制化固件中。
2、对照rak瑞科慧联在github上的rui产品开发实践代码，了解rui api的用法。
rak的lorawan模块及衍生产品，其官方发布的固件所对应的application代码，均可以在rak的github中找到。
图2是github上的文件的示例：
图2 瑞科慧联发布在github上的固件所对应的application代码文件存放示例图
可以看到，这个代码仓是按照核心模块的型号来分目录的。我们只需要找到对应的核心模块目录，就可以看到基于该模块的一些产品实践代码了。
以lorawan模块rak811为例，如图3所示，当我们进入到“based on rak811”目录后，可以看到一些基于rak811模块的产品实践示例，这些代码展示了如何基于rak811模块增加一些外设和传感器，通过这些示例代码可以让开发者更快了解如何通过rui加载传感器：
图3 瑞科慧联在github上的lorawan模块rak811的产品实践示例目录图
其中，
1）“app_5205”是lorawan追踪器模块rak5205的官方固件所对应的application源码，文件夹目录示例如图4所示。
图4 瑞科慧联在github上的lorawan追踪器模块rak5205的产品实践示例目录图
lorawan追踪器模块rak5205是基于rak811模块，增加了环境监测传感器（bme680）、三轴加速度传感器（lis3dh）、以及gps模块（ublox max 7q）。该目录中的代码示例展示了如何基于rak811模块，通过i2c挂接其它sensor以及通过uart挂接gps模块，并通过rui api调用的方式完成定制化固件的开发。
2）“app_7204”是rak7204的官方固件所对应的application源码，包括rak7204的传感器驱动、at命令实现、应用逻辑处理等，都在这里（如图5所示），这里面使用了很多rui api，用于实现相关功能。
图5 瑞科慧联在github上的lora模块rak7204的产品实践示例目录图
lora模块rak7204是基于rak811模块，增加了环境监测传感器（bme680）。因此，可以通过该产品实践代码了解到如何基于rak811模块增加一款i2c的传感器，并通过rui api的调用，快速完成定制化固件的开发。例如，图5中红色长方形圈出来的文件“app_7204.c”是应用逻辑处理的实现，如果要做应用逻辑的定制开发，可以重点对照这里面的代码来理解rui api的实际用法。
3）“app_pt100_digital_pressure_sensor”是基于rak811模块，增加一款液压传感器pt100.
4）“app_rak811”是rak811模块的官方固件所对应的application代码，如果想要修改rak811模块的工作逻辑和流程，可以基于该实例代码进行修改。
3、从rak github上的rui产品开发实践代码中挑选一个合适的实例代码，并在它的基础上进行修改，按照实际应用需求进行二次开发。
rak github上的这些产品开发实践代码已经实现了application的主体部分，基于它进行代码修改和二次开发将事半功倍。
例如，图5所示的rak7204示例代码对于节点收到的lora下行数据，只是将其通过串口打印出来，并未做处理，这一点可以从图6所示的”app_7204.c”文件中的代码看出：
图6 瑞科慧联在github上的lora模块rak7204的app_7204.c代码示例
如果你希望自己的定制化固件中对lora的下行数据进行处理，可以通过修改该函数的代码实现来达成目标。
4、完成二次开发后，使用rui的在线编译器进行编译，得到最终的定制化固件。
rui是瑞科慧联深度优化的iot端侧软件工具。完成application部分的定制化开发后，就可以使用rui的在线编译器进行编译了，编译的界面如图7以及图8所示。
图7 瑞科慧联rui的使用界面之登录界面
图8 瑞科慧联rui的使用界面之选择产品型号
如前所述，编译时，编译器会自动将application和rui sdk进行加载并编译都一起，输出最终的定制化固件。
rui在线编译器的网址可以参见产品使用文档的说明。可以用邮箱自行注册并使用，详细的使用方法请参见rui在线编译器的使用说明文档。
5、将编译出的定制化固件烧写到rak物联网终端产品中并使用
ok，经过前面的步骤，你已经编译得到了最终的定制化固件二进制文件了，现在可以将它烧写到产品中进行使用了。烧写固件的方法，在对应的产品使用文档中都有详述，此处不再复述，可到瑞科慧联的官网中文档中心（官网->资源->文档中心），查找对应的产品使用文档，按照产品使用文档中的操作步骤执行即可完成固件烧写。
三、总结
直接在内置openmcu的lora模块上进行二次开发，可以参考供应商提供的二次开发实例，这些二次开发实例往往是经过低功耗设计的，因此，用户不仅可以节约大量开发时间、无需另外购置部件，从而节约大量成本，还可以通过这些经过低功耗设计的二次开发应用实例，来实现更低的系统成本和更低的系统功耗。
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但是，openmcu的方式需要模块供应商具备很强的sdk整合能力和良好的支持文档，比如瑞科慧联公司就具备多款lora模块允许用户进行二次开发，并且，还提供了多个经低功耗设计的二次开发应用实例，可以帮助用户实现更低的系统成本和更低的系统功耗。用户可以参考这些实例，并根据自己的实际需求来对这些实例略作修改，就可以实现自己的应用目的。
本文针对初次使用lorawan模块产品并希望用openmcu方式做二次开发的开发者们，介绍了lora模块模块二次开发的具体步骤。
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其中，rui sdk部分为rui的内核，已经适配了rak的lorawan模块产品，同时向上提供一组统一的rui api，供application部分调用。
rui api的用途和用法介绍，请参考rui api手册（可以在瑞科慧联的官网上，公司官网->资源->文档中心，这样的方式可以获取到所有产品的手册）。
注：1） application是开放源码的，用户可以对其进行二次开发，按照自己的应用逻辑进行修改，需要的底层功能支撑都有相应的rui api可以调用。
2）rui sdk部分是非开放源码的，它被放置于rui在线编译器中，当用户完成application部分的二次开发并使用rui在线编译器进行编译时，rui sdk会被自动加载到定制化固件中。
2、对照rak瑞科慧联在github上的rui产品开发实践代码，了解rui api的用法。
rak的lorawan模块及衍生产品，其官方发布的固件所对应的application代码，均可以在rak的github中找到。
图2是github上的文件的示例：
图2 瑞科慧联发布在github上的固件所对应的application代码文件存放示例图
可以看到，这个代码仓是按照核心模块的型号来分目录的。我们只需要找到对应的核心模块目录，就可以看到基于该模块的一些产品实践代码了。
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