Передача данных NBIoT Как использовать экраны на основе модема BC95G - Тест UDP и сигнализация состояния сети: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:50

Об этом проекте:

Проверьте возможности сети NB IoT и передачу необработанных данных UDP с помощью xyz-mIoT с помощью щита itbrainpower.net, оснащенного модемом Quectel BC95G.

Необходимое время: 10-15 минут.

Сложность: средняя.

Ремарк: требуются навыки пайки.

О NB IoT: NarrowBand-Internet of Things (NB-IoT) - это стандарт радиотехнологии глобальной сети с низким энергопотреблением (LPWAN), разработанный для обеспечения возможности подключения широкого спектра устройств и услуг с использованием диапазонов сотовой связи. Технология NB IoT обеспечивает улучшенное покрытие как внутри помещений, так и снаружи, поддерживает огромное количество устройств с низкой пропускной способностью, низкую чувствительность к задержкам, сверхнизкую стоимость устройства, низкое энергопотребление устройств и оптимизированную сетевую архитектуру.

Шаг 1. Необходимые компоненты и аксессуары

Очевидно, что основным необходимым компонентом является модем Quectel BC95G с экраном xyz-mIoT - PN: XYZMIOT209 # BC95G-UFL-xxxxxxx.

xyz-mIoT от itbrainpower.net Shield - это первая и самая компактная плата IoT, сочетающая в себе универсальность микроконтроллера ARM0 (Microchip / Atmel ATSAMD21G в Arduino Zero-совместимом дизайне), удобное использование встроенных датчиков и возможность подключения обеспечивается модемами LTE CAT M1 или NB-IoT с низким энергопотреблением или устаревшими модемами 3G / GSM.

Экран xyz-mIoT может иметь до 5 встроенных датчиков, таких как: THS (датчики температуры и влажности) - HDC2010, tVOC и eCO2 (датчик качества воздуха - общее содержание летучих органических соединений CO2 - эквивалент CO2) - CCS811, HALL (магнитный датчик) - DRV5032 или IR (инфракрасный датчик) KP-2012P3C, вторичный IR (инфракрасный датчик) - KP-2012P3C, TILT (датчик вибрации движения) или REED (магнитный датчик) - SW200D. Упомянутые выше датчики устанавливаются на плате xyz-mIoT и могут быть заказаны с использованием других номеров деталей.

Чтобы выполнить тест передачи данных NB IoT, необходимы следующие дополнительные элементы:

• 1 х конденсатор 1000-2200 мкФ / 6,3 В с низким ESR
• одна антенна GSM с разъемом uFL (или одна антенна uFL на SMA F и одна антенна GSM с SMA)
• одна SIM-карта (формат нано-SIM) с поддержкой NB-IoT (в наших тестах использовалась SIM-карта Vodafone Romania)

Щит xyz-mIoT от itbrainpower.net можно заказать онлайн здесь или у ближайшего к вам дистрибьютора.

Шаг 2: Подготовка оборудования - пайка и электромонтаж

а. Пайка

• Включите 5 В от USB в качестве основного источника питания для экрана xyz-mIoT, как показано на первом рисунке [припаяйте контактные площадки SJP6 - подключите обе контактные площадки]. Альтернатива: припаяйте оба ряда разъемов, поместите плату в одну макетную плату и подключите между Vusb и Vraw с помощью одного провода макета «папа-папа».
• припаяйте конденсатор 1000-2200 мкФ / 6,3 В Low ESR к «суперконденсатору PADS». Помните о полярности конденсатора [подключите + полюс к клемме Vpad + и - полюс к клемме GND]!

ДВОЙНОЙ ПРОВЕРЬТЕ ВАШУ ПАЙКУ !!!

б. Проводка все вместе

Вставьте нано-SIM в его слот [с SIM-карты должна быть удалена проверка PIN-кода]. Подключите антенну, затем подключите кабель USB к USB-порту xyz-mIoT и к компьютеру. Смотрите подробности на правом изображении.

Экран xyz-mIoT будет питаться от USB.

Шаг 3. Загрузка и установка классов Arduino. Настройки программного обеспечения

Все программное обеспечение, описанное ниже, доступно для зарегистрированных пользователей здесь.

а. Загрузите и установите «xyz-mIoT shields Arduino class». Необязательно (не обязательно для этого теста), вы можете загрузить установку «xyz-mIoT shields SENSORS support Arduino class». Директивы по установке можно найти на странице загрузки.

б. Загрузите и установите класс «Поддержка NB IOT [UDP mode] для xyz-mIoT shield». То же самое, директивы по установке можно найти на страницах загрузки.

c. Установите и запустите прослушиватель udp_echo.py на вашем сервере; запишите для использования в следующих шагах IP-адрес слушателя и UDP-ПОРТ. Тот же код можно найти также в папке «_UDP_listener_example» внутри класса «NB IOT [UDP mode] support for xyz-mIoT shield».

d. Откройте в Arduino пример «xyz_mIoT_NBIoT_Class_example_UDP_echo» - его можно найти в меню Arduino «Файл / Примеры / itbpNBIoTClass». Этот код можно просмотреть здесь.

е. Сделаем некоторые настройки в h файлах внутри "itbpNBIoTClass":

- в "itbpGPRSIPdefinition.h" обновите значение APN, используя значение APN вашего NB IoT-провайдера (в тесте было: "eggn-test-3.connex.ro" для Vodafone Romania), - в itbpGPRSIPdefinition.h обновите NETWORKID числовым кодом идентификатора сети для вашего NB IoT-провайдера («22601» для Vodafone Romania), - в «itbpGPRSIPdefinition.h» обновите LTE_BAND числовым кодом диапазона, используемым для службы NB IoT (20 - диапазон LTE B20 для Vodafone Romania), - в "itbpGPRSIPdefinition.h" обновите SERVER_ADDRESS и SERVER_PORT значениями UDP echo listener service (из шага c.), - в "itbpGSMdefinition.h" перейдите к строкам 60 и 61 и выберите _itbpModem_ xyzmIoT, - в "itbpGSMdefinition.h" перейдите к строкам 64 и 65 и выберите _Qmodule_ BC95G.

Шаг 4: Arduino - скомпилируйте, загрузите и запустите тест NB IoT Echo

Откройте в Arduino проект xyz_mIoT_NBIoT_Class_example_UDP_echo.ino из меню Arduino «Файл / Примеры / itbpNBIoTClass». Важно: используйте arduino.cc v 1.8.5 или новее!

а. Выберите плату Arduino - экран xyz-mIoT и порт программирования, как показано на рисунке. ПОДСКАЗКА: для того, чтобы загрузить код, вы должны дважды (быстро) нажать кнопку RESET xyz-mIoT Shield [плата перейдет в режим программирования].

б. Скомпилируйте и загрузите код.

Чтобы визуализировать выходные данные отладки, используйте последовательный монитор Arduino или другой терминал, выбрав порт отладки со следующими настройками: 57600 бит / с, 8N, 1.

В коде время обмена данными NB IoT установлено на 10 минут. Отправленные / полученные данные (полезная нагрузка передачи) и различная сигнализация состояния NB-IoT [ENTER / LEAVE ACTIVE, IDLE и PSM режимы; также событие DATAGRAM RECEIVED] будет визуализировано в интерфейсе отладки.

НАСЛАЖДАЙТЕСЬ!

РУКОВОДСТВО ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ БЕЗ КАКИХ-ЛИБО ГАРАНТИЙ !!! ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЕГО НА СВОЙ СТРАХ И РИСК!!

Первоначально опубликованные мной проекты itbrainpower.net и как их раздел.