Hvordan man opbygger en app, der kommunikerer med bluetooth – kvora
hvad med at læse min IoT M2M kogebog? Udskift bare det cellulære modul til et Bluetooth-Lavenergimodul. Hvis du kan lide Jeg kan hjælpe med billig BLE moduler og GPS-moduler.
udøvelse af IoT M2M kogebog: http://
Indholdsfortegnelse
1 Hvorfor skrev jeg IoT / M2M kogebogen? 5
2 grundlæggende overvejelser inden IoT / M2M-projektet påbegyndes 7
3 certificeringer og godkendelser 7
3.1 Eksempler på Radiogodkendelser i EU og USA 7
3.2 eksempler på Radiogodkendelser i USA og Canada (PTCRB) 8
3.3 eksempler på bilrelaterede godkendelser i Europa 9
3.4 Sar – specifik absorptionshastighed 10
4 cellulær datakommunikation (GPRS, USSD, SMS, CSD, DTMF) 11
4.1 stemmekommunikation 11
4.2 Modem / akustisk kobling / kryptering 11
4.3 DTMF (dobbelt tone multi frekvens) 12
4.4 GPRS (generel pakket radiotjeneste) 12
4.5 sms 12
4.6 USSD (ustrukturerede supplerende ServiceData) 13
4.7 sammenligning af strømforbrug (SMS, USSD og GPRS) 14
4.8 CSD (kredsløbskoblede Data) 15
5 Forsyningsspænding 15
5.1 tænd for timing og ventetid 16
5.2 cellulært modul i strømsparetilstand 16
5.3 batteriers og lineære spændingstransformatorers interne modstand 16
5.4 skiftet spændingsregulator 18
5.5 simulering af en skiftet spændingsregulator strømforsyninger med lt Spice 18
5.6 kondensatorer ved strømforsyning og MOBILMODUL 20
5.7 Forsyningsspænding til GNSS-antenne 20
6 antenner til IoT / M2M-enheder 20
6.1 Monopole-og Dipolantenner 20
6.2 er du sikker på, at intet vil forstyrre din indlejrede antenne? 21
6.3 Hvorfor har indlejrede chip-eller patchantenner forskellige resonansfrekvenser? 22
6.4 hvordan vil jordplanet påvirke din indlejrede antenne? 22
6.5 Sådan tilsluttes din indlejrede antenne med dit trådløse modul 24
6.6 Sådan designes et antennetilpasningskredsløb 26
6.7 gratis program til automatisk at generere et matchende kredsløb 27
6.8 Sådan skifter du billigt mellem en intern og ekstern cellulær eller GNSS-antenne 27
6.9 hvilken GPS-antenne skal bruges til en sporingsenhed? 28
6.10 hvilken indbygget antenne skal du vælge til en Bluetooth / GNSS-applikation? 29
6.11 Dos and don ‘ ts under indlejret antennedesign 32
6.12 eksempel: indlejret PCB – antenne inde i en salgsautomat 33
6.13 eksempel: indlejrede antenner ved telematisk enhed GPSauge in1 v. 2 af GPSoverIP 34
7 simulering af en indlejret GSM PCB-sporantenne 34
7.1 Definition af antennesimuleringsprojektet 34
7.2 beskrivelse af den inverterede f antenne 35
7.3 3D model af simuleringen 36
7.4 optimering-bestemmelse af Antenneform 37
7.5 typiske krav til en firbånds GSM-antenne 37
7.6 antennens retningsbestemte egenskaber for to GSM-frekvenser 39
7.7 husets indflydelse på antenneegenskaber 41
7.8 indflydelse af jordplanet på antenneegenskaber 42
7.9 optimering af den simulerede antenne med matchende kredsløb 43
7.10 design i den simulerede antenne til en speciel GSM / GPS-tracker 44
8 komponenter omkring det cellulære modul 45
8.1 SIM-kort 45
8.2 SIM-kort abonnement 46
8.3 lav ESR kondensator 46
8.4 ESD beskyttelse 47
8.5 højttaler og mikrofon 47
8.6 opdatering til den endelige PCB 47
9 eksempler på fejl og fejl under M2M-udvikling 48
9.1 nulstilling af strøm ned 48
9.2 SMS-fejl 48
9.3 CSD-fejl 49
9.4 IP-forbindelsesfejl 49
9.5 analyser af de mest designfejl i et M2M-design 49
9.6 analyse af fejl i en PCB-sporantenne til GSM 51
9.7 analyse af en GSM-Chipantenne på et lille jordplan 52
9.8 analyse af et svensk GSM-ur 53
9.9 analyse af indlejret LTE-antenne i detaljer 53
10 Strålingsstøj, maksimal falsk antennestråling 54
10.1 Antennestråling versus strålingsstøj 54
10.2 ledende støj 56
10.3 ledende støj transformeret til udstrålet støj 56
10.4 udstrålet støj transformeret til ledende støj 56
10.5 forebyggelse mod udstrålet støj 57
11 Sådan bruges en vektornetværksanalysator til IoT M2M-udvikling 58
11.1 hurtigstartvejledning vektoranalysator minivna tiny 60
11.2 forklaring S11, VVR, returtab, reflektionskoefficient og antennebåndbredde 62
11.3 afslører sandheden – fire cellulære antenner testet med MiniVNA 64
11.4 en sammenligning af tre Vektornetværksanalysatorer 71
12 test af din M2M-enhed 76
12.1 TKS effekttoppe ved hjælp af mobilmodul testtilstand 76
12.2 Pseudo belastning af 2 ampere topbelastning med selvfremstillet funktionsgenerator 77
12.3 TKS effekttoppe med en GSM-tester 78
12.4 test af følsomheden 78
12.5 test udstrålet strøm 78
12.6 hvor kan du købe en billig cellulær tester? 78
12.7 eksempel på en målerapport fra GSM-testudstyr 79
12.8 Ripple og spidsspænding – synlig på GSM – testudstyr 83
12.9 Sådan testes et UMTS-modul på udenlandsk bånd 84
12.10 test med UMTS-testere 84
12.11 Sådan testes et LTE-modul på udenlandske bånd 86
12.12 potentielle vanskeligheder med LTE-moduler over hele verden 86
12.13 test af GNSS-modulet 87
12.14 måling af LTE-modul på udenlandske bånd cellular antenne i 3D 87
12.15 oversigt over test 88
13 ved kommandoer 88
13.1 AT-kommandoer under tænding af dit mobilmodul evalueringssæt 88
13.2 “hej verden” til GSM-at-kommandoer til at sende en sms 89
13.3 ved kommandoer og logiske sløjfer til opsætning af en kommunikationskanal 90
14 projektbeskrivelser af IoT M2M-enheder 91
14.1 projektbeskrivelse af en langsigtet sporingsenhed 91
14.2 projektbeskrivelse af en fleksibel sporingsenhed til pengesedler 92
15 Tak 94
1 Hvorfor skrev jeg IoT / M2M-kogebogen?
jeg har arbejdet i den trådløse M2M-industri i mere end et kvart århundrede. For femogtyve år siden havde vi ikke engang et ord for “M2M” eller “IoT”. Vi udviklede maskine til maskine enheder uden at vide, at årtier senere disse kreationer ville blive kaldt”M2M enheder”. For femogtyve år siden eksisterede GSM-netværket til trådløs datakommunikation ikke. Jeg tog mine første skridt i trådløs datakommunikation med frekvens Shift Keying (FSK) på Private Mobile radioer (PMR). På PMRs opnåede vi kommunikationshastigheder på 3600 bit per sekund. Lidt senere begyndte vi at bruge offentlige analoge trunkerede radioer. Disse trunkerede radiosystemer leverede lokale jordbaserede trådløse netværk på FSK. For mange år siden blev det sidste offentlige analoge trunkerede radionetværk i Tyskland taget ud af drift. GSM sprang ind med sin korte beskedtjeneste (SMS) og kredsløbskoblede Data (CSD). CSD gav os 9600 bits per sekund. Vi kunne bruge SMS og CSD til ligetil landsdækkende datakommunikation. Senere tilbød GSM roaming os verdensomspændende datakommunikation. I dag udfases GSM/GPRS gradvist og erstattes af 3G-og 4G-teknologi.
i USA accepterer mobiloperatøren på& T ikke længere nye M2M-applikationer på GSM/GPRS. På&accepterer T kun applikationer på 3G og 4G (UMTS, HSPA, LTE). Nogle mennesker forsøger at skelne mellem M2M og IoT. Kald det IoT eller M2M – det er ligegyldigt. Applikationer til IoT eller M2M bruger ofte den samme trådløse teknologi. IoT er paraplybetegnelsen for en række undergrupper af trådløs datakommunikation. M2M er en af disse undergrupper og måske en af de ældste. En anden delmængde af IoT kaldes Industri 4.0 eller Industrial Internet of Things (IIoT). Bare vent et stykke tid, og en ny brummer verden vil altid komme op.
denne IoT / M2M-kogebog beskriver, hvordan man udvikler en sporingsenhed baseret på cellulære og GNSS-moduler. Du kan oprette en telemetrisk enhed ved at ignorere GNSS-aspektet. Typiske enheder uden GNSS inkluderer cellulære routere med Ethernet-porte eller en mobil til trådløs bro. Ikke desto mindre bruger navigationssystemet til lastbiler beskrevet i denne bog allerede seks forskellige trådløse teknologier (2g, 3g, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth lavenergi og NFC) med fem forskellige antenner inden for et kabinet.
mobilnetværk til GSM, HSPA og LTE er de populære trådløse Brednetværk. I nogle regioner har vi dog ikke noget at gøre med CDMA.
nogle gange er det ikke let at komme med det relevante engelske ord for udtrykkene i denne bog. Det almindelige ord for SMS i Storbritannien er”tekstbesked”. I denne bog vil vi konsekvent bruge udtrykket”SMS”. Et forudbetalt SIM-kort i Storbritannien kaldes et “Pay as You go SIM-kort”. Jeg vil typisk bruge de almindelige ord angivet af ETSI-jeg vil kalde det et forudbetalt SIM-kort. Hvis jeg bruger udtrykket” GSM-modul”, dækker dette også 3G-og 4G-moduler, fordi faldet i UMTS, HSPA og LTE stadig er 2G (GSM/GPRS). GPS er grundlæggende et forkert udtryk. Global Positioning System (GPS) er kun et ud af flere globale Navigationssatellitsystemer (GNSS), der giver den funktionalitet, vi kalder “GPS”. Vi kan i øjeblikket få adgang til den russiske GNSS kaldet Glonass. Den kinesiske GNSS hedder Beidou. På et tidspunkt vil vi kunne få adgang til Det Europæiske GNSS kaldet Galileo.
IoT / M2M Cookbook er beregnet til at hjælpe udviklere af trådløse applikationer med at spare tid og måske give nogle inspirerende ideer. Det er en bog for beslutningstagere og opsummerer den kollektive oplevelse på tværs af mine forskellige job. Ved at lede teamet af udviklere, der kræves for at designe en mobil GSM/GPS-sporingsenhed, lærte jeg at tænke som en udvikler af en IoT / M2M-enhed. I over femten års arbejde med fremstilling og distribution har jeg gentagne gange givet de samme tip og anbefalinger til udviklere af trådløse applikationer. Oprindelsen til denne bog var en 14-siders ansøgningsnote skrevet i juli 2010. I maj 2012 tog jeg beslutningen om at dokumentere historien, som jeg leverer ugentligt til kunder inden for en bog. Målet med denne bog er at guide udviklere fra konceptfasen af en IoT / M2M-enhed helt til det endelige masseproducerede produkt. Denne bog giver ikke indledende detaljer, såsom hvordan en omvendt f-antenne fungerer. For at forklare disse begreber vil jeg give links til relevant understøttende information. Under alle omstændigheder vil denne bog give dig oplysninger, der ofte udelades i det officielle radiomodul og antenneproducenternes dokumentation. Denne bog viser en omvendt f PCB antenne til GSM i detaljer. Det forklarer, hvordan man redesigner det med dit eget printkort, og hvordan man indkapsler hele designet i epoksisharpiks. Det forklarer også, hvordan man integrerer en chip-eller PCB-antenne med koaksialkabel.
nogle strømforsyningskoncepter, herunder LT Spice-moduler til DC/DC-regulatorer og belastningsgenerator til 2 Ampere peak currents, er også inkluderet i bogen. Det skal bemærkes, at nulstillingen af strømmen stadig er den største fejl i design med cellulære moduler.
jeg håber du vil nyde at læse bogen, og jeg håber det vil spare dig lidt tid så godt.
hvis du er interesseret i at få en kopi af IoT / M2M kogebogen, så tøv ikke med at sende en e-mail til Harald.naumann (at) gsm – modem. de