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ChirpStack Decoder Einrichtung

Problem

Die Payload wird als Hex-String angezeigt (frm_payload:"008b"), aber nicht dekodiert.

Lösung: Decoder im Device Profile einrichten

Schritt 1: Device Profile öffnen

1. Gehe zu Device Profiles in ChirpStack
2. Wähle das Device Profile aus, das dein Gerät verwendet
3. Falls du nicht weißt welches: Gehe zu deinem Device und schaue unter "Device Profile"

Schritt 2: Codec konfigurieren

Für ChirpStack v4:

1. Öffne dein Device Profile
2. Klicke auf den Tab "Codec"
3. Wähle bei Codec: JavaScript
4. Füge folgenden Code in das Uplink decoder Feld ein:

function decodeUplink(input) {
  // Robuster Decoder für HC-SR04 Ultraschallsensor
  var bytes = input.bytes;
  var fPort = input.fPort;

  // Debug-Informationen
  var debug = {
    bytes_received: bytes.length,
    fPort: fPort,
    raw_hex: ""
  };

  // Bytes als Hex-String für Debug
  for (var i = 0; i < bytes.length; i++) {
    debug.raw_hex += bytes[i].toString(16).padStart(2, '0');
  }

  // Validierung
  if (bytes.length !== 2) {
    return {
      errors: ["Invalid payload length - expected 2 bytes, got " + bytes.length + " bytes. Hex: " + debug.raw_hex]
    };
  }

  // Port 1 = Distanz
  if (fPort !== 1) {
    return {
      errors: ["Invalid fPort - expected 1, got " + fPort]
    };
  }

  // Distanz aus 2 Bytes (Big Endian) auslesen
  var distanceMm = (bytes[0] << 8) | bytes[1];

  // Umrechnung in verschiedene Einheiten
  var distanceCm = distanceMm / 10.0;
  var distanceM = distanceMm / 1000.0;

  return {
    data: {
      distance_mm: distanceMm,
      distance_cm: distanceCm,
      distance_m: distanceM,
      debug: debug
    }
  };
}

5. Klicke auf "Submit" oder "Save"

Für ChirpStack v3:

1. Öffne dein Device Profile
2. Klicke auf den Tab "Codec"
3. Wähle bei Payload codec: Custom JavaScript codec functions
4. Füge folgenden Code in das Decode function Feld ein:

function Decode(fPort, bytes) {
  if (bytes.length !== 2) {
    return {
      error: "Invalid payload length - expected 2 bytes, got " + bytes.length
    };
  }

  // Distanz aus 2 Bytes (Big Endian) auslesen
  var distanceMm = (bytes[0] << 8) | bytes[1];

  // Umrechnung in verschiedene Einheiten
  var distanceCm = distanceMm / 10.0;
  var distanceM = distanceMm / 1000.0;

  return {
    distance_mm: distanceMm,
    distance_cm: distanceCm,
    distance_m: distanceM
  };
}

5. Klicke auf "Update device-profile"

Schritt 3: Decoder testen

1. Im Device Profile, unter Codec
2. Klicke auf "Test decoder" (falls vorhanden)
3. Gib ein: 008b (deine aktuelle Payload)
4. Erwartetes Ergebnis:

{
  "data": {
    "distance_mm": 139,
    "distance_cm": 13.9,
    "distance_m": 0.139
  }
}

Schritt 4: Neue Daten empfangen

1. Warte auf die nächste Uplink-Nachricht (alle 30 Sekunden)
2. Gehe zu deinem Device → LoRaWAN frames oder Events
3. Bei der neuen Uplink-Message solltest du nun sehen:

{
  "object": {
    "distance_mm": 139,
    "distance_cm": 13.9,
    "distance_m": 0.139
  }
}

Deine aktuelle Payload dekodiert

Raw Payload: 008b

• Byte 0: 00 (hex) = 0 (dezimal)
• Byte 1: 8b (hex) = 139 (dezimal)
• Distanz: 0×256 + 139 = 139 mm = 13.9 cm

Das bedeutet, dein Sensor misst aktuell eine Distanz von 13.9 cm zu einem Objekt!

Weitere Beispiele

Hex Payload	Berechnung	Distanz
008b	(0×256) + 139 = 139	13.9 cm
04d2	(4×256) + 210 = 1234	123.4 cm
0064	(0×256) + 100 = 100	10.0 cm
03e8	(3×256) + 232 = 1000	100.0 cm = 1 m
ffff	(255×256) + 255 = 65535	6553.5 cm = 65.5 m

Alternative: Minimaler Decoder (ohne Validierung)

Falls der obige Decoder Probleme macht, versuche diesen minimalen Decoder:

function decodeUplink(input) {
  var bytes = input.bytes;
  var distanceMm = (bytes[0] << 8) | bytes[1];

  return {
    data: {
      distance_mm: distanceMm,
      distance_cm: distanceMm / 10.0,
      distance_m: distanceMm / 1000.0
    }
  };
}

Dieser Decoder hat keine Fehlerprüfung und sollte immer funktionieren.

Troubleshooting

Decoder wird nicht angewendet

Problem: Payload wird immer noch als Hex angezeigt

Lösungen:

1. ✅ Stelle sicher, dass der Decoder im Device Profile gespeichert wurde
2. ✅ Warte auf eine neue Uplink-Message (alte Messages werden nicht neu dekodiert)
3. ✅ Prüfe, ob JavaScript-Fehler im Decoder vorhanden sind
4. ✅ Stelle sicher, dass das richtige Device Profile verwendet wird

JavaScript Fehler im Decoder

Fehler: SyntaxError oder Unexpected token

Lösung:

• Kopiere den Code genau wie oben angegeben
• Achte auf korrekte Klammern { } und Semikolons ;
• Verwende keinen Kommentar-Stil, der nicht unterstützt wird

Payload hat falsche Länge

Fehler: Invalid payload length

Problem: Die Payload hat nicht genau 2 Bytes

Lösung:

• Überprüfe den Arduino-Code in do_send() Funktion
• Stelle sicher, dass sizeof(payload) = 2 ist
• Prüfe Serial Monitor Ausgabe

Negative Distanzwerte

Problem: Distanz wird als sehr große Zahl angezeigt

Ursache: HC-SR04 liefert Fehler (-1), wird aber als uint16_t interpretiert

Lösung: Der Code fängt dies bereits ab und sendet 0 bei Fehlern:

if (distance < 0) {
  distance = 0;  // Fehlerfall
}

Integration mit anderen Systemen

InfluxDB / Grafana

Nach Dekodierung kannst du die Daten in InfluxDB speichern:

// ChirpStack v4 Integration
{
  "measurement": "distance_sensor",
  "tags": {
    "device": "hc-sr04-01"
  },
  "fields": {
    "distance_cm": {{.object.distance_cm}},
    "distance_m": {{.object.distance_m}}
  }
}

MQTT

Die dekodierten Daten werden automatisch über MQTT publiziert:

Topic: application/{application_id}/device/{dev_eui}/event/up

Payload:

{
  "deviceName": "hc-sr04-sensor-01",
  "devEUI": "70b3d57ed005a1b2",
  "object": {
    "distance_mm": 139,
    "distance_cm": 13.9,
    "distance_m": 0.139
  }
}

Node-RED

Du kannst die Daten in Node-RED empfangen und verarbeiten:

// Node-RED Function Node
var distance_cm = msg.payload.object.distance_cm;

if (distance_cm < 20) {
    msg.payload = "Warnung: Objekt zu nah!";
    return [msg, null];
} else {
    msg.payload = "Distanz OK: " + distance_cm + " cm";
    return [null, msg];
}

Decoder mit erweiterten Features (Optional)

Wenn du später mehr Daten senden möchtest, kannst du den Decoder erweitern:

function decodeUplink(input) {
  var bytes = input.bytes;
  var data = {};

  // Port 1: Distanz (2 Bytes)
  if (input.fPort === 1 && bytes.length === 2) {
    var distanceMm = (bytes[0] << 8) | bytes[1];
    data.distance_mm = distanceMm;
    data.distance_cm = distanceMm / 10.0;
    data.distance_m = distanceMm / 1000.0;
  }

  // Port 2: Temperatur (optional für später)
  else if (input.fPort === 2 && bytes.length === 2) {
    var temp = ((bytes[0] << 8) | bytes[1]) / 100.0;
    data.temperature = temp;
  }

  else {
    return {
      errors: ["Invalid fPort or payload length"]
    };
  }

  return {
    data: data
  };
}

Zusammenfassung

1. ✅ Gehe zu Device Profiles → Dein Profil → Codec
2. ✅ Wähle JavaScript als Codec
3. ✅ Kopiere den Decoder-Code ein
4. ✅ Speichere das Device Profile
5. ✅ Warte auf nächste Uplink-Message
6. ✅ Überprüfe dekodierte Daten unter Device → Events

Deine Sensordaten sollten nun lesbar sein! 🎉