Kuinka rakentaa bluetooth – yhteydellä kommunikoiva sovellus-Quora
entäpä lukea IoT M2M-keittokirjani? Vaihda solumoduuli Bluetooth-Matalaenergiamoduuliin. Jos haluat voin auttaa inexpenive BLE moduulit ja GPS moduulit.
Exerpt of the IoT M2M Cookbook: http:// www. GSM-modeemi. de / M2M / m2m_iot_cookbook/
Sisällysluettelo
1 Miksi kirjoitin IoT / M2M-keittokirjan? 5
2 perustavaa laatua olevaa pohdintaa ennen IoT / M2M-projektin aloittamista 7
3 Sertifikaatit ja hyväksynnät 7
3.1 Examples for Radio approvals in EU and US 7
3.2 Examples for Radio approvals in US and Canada (PTCRB) 8
3.3 Examples for automotive related approvals in Europe 9
3.4 SAR – Specific Absorption Rate 10
4 Cellular data communication (GPRS, USSD, SMS, CSD, DTMF) 11
4.1 Voice communication 11
4.2 modeemi / akustinen liitin / salaus 11
4.3 DTMF (dual tone multi frequency) 12
4.4 gprs (General packed radio service) 12
4.5 SMS 12
4.6 USSD (unstructured supplementary Service data) 13
4.7 virrankulutuksen Vertailu (SMS, USSD ja GPRS) 14
4.8 CSD (Circuit Switched Data) 15
5 Syöttöjännite 15
5.1 ajoitus-ja odotusteho 16
5.2 Solumoduuli virransäästötilassa 16
5.3 paristojen ja lineaaristen jännitemuuntajien sisäinen vastus 16
5.4 kytketyn tilan jännitteensäädin 18
5.5 kytketyn jännitteen simulointi virtalähteet, joissa Lt Spice 18
5.6 kondensaattoria virtalähteessä ja SOLUMODUULI 20
5.7 Syöttöjännite GNSS-antennille 20
6 antennia IoT / m2m-laitteille 20
6.1 monopoli-ja Dipoliantennit 20
6.2 Oletko varma, ettei mikään häiritse sulautettua antennia? 21
6.3 miksi sulautetuilla siru-tai patch-antenneilla on eri resonanssitaajuudet? 22
6.4 miten maataso vaikuttaa upotettuun antenniin? 22
6.5 miten liittää upotettu antenni langattomaan moduuliin 24
6.6 miten suunnitella antennin matching circuit 26
6.7 maksuton ohjelmisto, joka tuottaa yhteensopivan piirin automaattisesti 27
6.8 miten vaihtaa sisäisen ja ulkoisen solu-tai GNSS-antennin välillä edullisesti 27
6.9 mitä GPS-antennia käytetään seurantalaitteessa? 28
6.10 minkä upotetun antennin voi valita Bluetooth / GNSS-sovellukseen? 29
6.11 tehtävät ja kiellot sulautetun antennin suunnittelun aikana 32
6.12 esimerkki: upotettu PCB – antenni myyntiautomaatin sisällä 33
6.13 esimerkki: Sulautetut antennit Telemaattisessa laitteessa GPSauge IN1 v. 2 GPSoverIP 34
7 sulautetun GSM PCB-track-antennin simulointi 34
7.1 antennin Simulointiprojektin määritelmä 34
7.2 käänteisen F antenni 35
7.3 3D simulaation malli 36
7.4 optimointi-antennin muodon määrittäminen 37
7.5 quad band GSM-antennin tyypilliset vaatimukset 37
7.6 antennin Suuntaominaisuudet kahdelle GSM-taajuudelle 39
7.7 antennin kotelon vaikutus ominaisuudet 41
7.8 maatason vaikutus antenniin ominaisuudet 42
7.9 simuloidun antennin optimointi yhteensopivalla piirillä 43
7.10 simuloidun antennin suunnittelu erityiseen GSM / GPS-seurantalaitteeseen 44
8 komponenttia solumoduulin ympärillä 45
8.1 SIM-kortti 45
8.2 SIM-kortin liittymä 46
8.3 matala ESR-kondensaattori 46
8.4 ESD-suojaus 47
8.5 kaiutin ja mikrofoni 47
8.6 Firmware update for the final PCB 47
9 Examples of mistakes and errors during M2M development 48
9.1 Power down reset 48
9.2 SMS errors 48
9.3 CSD errors 49
9.4 IP-liitäntävirheet 49
9.5 analysis of the most design mistakes in one M2M design 49
9.6 gsm 51
9.7 gsm-siruantennin analyysi pienessä maatasossa 52
9.8 sveitsiläisen gsm-kellon 53
9 analysointi.9 sulautetun LTE-antennin analysointi yksityiskohtaisesti 53
10 Säteilymelu, suurin harhainen antennisäteily 54
10.1 Antennisäteily vs. säteilymelu 54
10.2 johtava melu 56
10.3 johtava melu muunnettu säteilymeluksi 56
10.4 Säteilymelu muunnettu johtavaksi kohinaksi 56
10.5 Säteilymelun ehkäisy 57
11 Kuinka käyttää Vector Network analyser for IoT m2m development 58
11.1 Quick Start Guide Vector analyser minivna Tiny 60
11.2 selitys S11, VSWR, palautushäviö, heijastuskerroin ja antennin kaistanleveys 62
11.3 totuuden paljastaminen – neljä soluantennia testattu tila-autolla 64
11.4 kolmen Vektoriverkkoanalysaattorin vertailu 71
12 M2M-laitteen testaus 76
12.1 TX tehohuiput solumoduulin testaustilassa 76
12.2 Pseudokuorma 2 ampeerista huippukuormaa itsetehdyllä toimintogeneraattorilla 77
12.3 TX tehohuiput GSM-testaajalla 78
12.4 testing of the sensitivity 78
12.5 Testing radiated TX Power 78
12.6 Where can you buy a cheap Cellular Tester? 78
12.7 esimerkki GSM-testilaitteen mittausraportista 79
12.8 aaltoilu ja huippujännite – näkyvissä GSM – testilaitteessa 83
12.9 umts-moduulin testaus ulkomaisella taajuusalueella 84
12.10 testaus UMTS-testilaitteilla 84
12.11 LTE-moduulin testaus ulkomaisilla taajuusalueilla 86
12.12 mahdolliset vaikeudet LTE-moduulien kanssa maailmanlaajuisesti 86
12.13 GNSS-moduulin testaus 87
12.14 mittaus Soluantenni 3D 87
12.15 yhteenveto testauksesta 88
13 komennoilla 88
13.1 at komennoilla SOLUMODUULIN arviointipaketin 88
13.2 ”Hello World” GSM-at-komennoille lähettää tekstiviesti 89
13.3 AT commands and logic loops to set up a communication channel 90
14 Project descriptions of IoT m2m devices 91
14.1 Project description of a long-term tracking device 91
14.2 Project description of a flexible tracking device for bank notes 92
15 Thank you 94
1 Why Did Ior IoT / M2M Cookbook?
olen työskennellyt langattoman M2M-alan parissa yli neljännesvuosisadan. Kaksikymmentäviisi vuotta sitten meillä ei ollut edes sanaa ”M2M” tai ”IoT”. Kehitimme koneesta toiseen laitteita tietämättä, että vuosikymmeniä myöhemmin näitä luomuksia kutsuttaisiin ”M2M-laitteiksi”. Kaksikymmentäviisi vuotta sitten gsm-verkkoa langattomaan tiedonsiirtoon ei ollut olemassa. Otin ensimmäiset askeleeni langattomassa dataviestinnässä Frequency Shift Keying (FSK) yksityisillä matkapuhelimilla (PMR). Pmrs: llä saavutimme 3600 bittiä sekunnissa. Vähän myöhemmin aloimme käyttää julkisia analogisia rukkaradioita. Nämä Ristikkäiset radiojärjestelmät tarjosivat paikallisia maanpäällisiä langattomia verkkoja FSK: ssa. Vuosia sitten Saksan viimeinen julkinen analoginen runkoradioverkosto poistettiin käytöstä. GSM hyppäsi mukaan sen lyhytviestipalvelu (SMS) ja Circuit Switched Data (CSD). Arvopaperikeskus tarjosi meille 9600 bittiä sekunnissa. Voisimme käyttää tekstiviestiä ja arvopaperikeskusta suoraviivaiseen maanlaajuiseen tiedonsiirtoon. Myöhemmin GSM roaming tarjosi meille maailmanlaajuista tiedonsiirtoa. Nykyään GSM/GPRS-järjestelmästä luovutaan asteittain ja se korvataan 3G-ja 4G-tekniikalla.
Yhdysvalloissa matkapuhelinoperaattori numerolla&T ei enää hyväksy uusia M2M-sovelluksia GSM/GPRS: llä. &t hyväksyy sovelluksia vain 3G: llä ja 4G: llä (UMTS, HSPA, LTE). Jotkut yrittävät tehdä eron M2M: n ja IoT: n välillä. Kutsu sitä IoT: ksi tai M2M: ksi – sillä ei ole väliä. IoT: n tai M2M: n sovellukset käyttävät usein samaa langatonta tekniikkaa. IoT on kattotermi useille langattoman tietoliikenteen osajoukoille. M2M on yksi näistä osajoukoista ja ehkä yksi vanhimmista. Toinen IoT: n osajoukko on nimeltään Industry 4.0 tai Industrial Internet of Things (IIoT). Odota hetki, niin Uusi buzz-maailma tulee aina esiin.
tässä IoT / M2M-keittokirjassa kerrotaan, miten kehitetään kännykkä-ja GNSS-moduuleihin perustuva seurantalaite. Voit luoda telemetrisen laitteen sivuuttamalla GNSS-aspektin. Tyypillisiä laitteita, joissa ei ole GNSS: ää, ovat esimerkiksi matkapuhelinreitittimet Ethernet-porteilla tai matkapuhelimesta Wi-Fi-siltaan. Tästä huolimatta tässä kirjassa kuvattu kuorma-autojen navigointijärjestelmä käyttää jo kuutta eri langatonta teknologiaa (2g, 3g, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy ja NFC), joissa on viisi eri antennia yhdessä kotelossa.
GSM -, HSPA-ja LTE-matkapuhelinverkot ovat suosittuja Wireless Wide Area Networks (WWAN) – verkkoja. Kuitenkin, joillakin alueilla meillä on WWAN yli CDMA ja WiMAX.
joskus ei ole helppoa keksiä sopivaa englanninkielistä sanaa tämän kirjan termeille. Yleinen sana SMS Britanniassa on ”text message”. Tässä kirjassa käytämme johdonmukaisesti termiä ”SMS”. Prepaid SIM-korttia kutsutaan Isossa-Britanniassa ”Pay as You go SIM-kortiksi”. Käytän tyypillisesti ETSI: n määrittelemiä yleisiä sanoja – kutsun sitä prepaid-SIM-kortiksi. Jos käytän termiä ”GSM-moduuli”, tämä kattaa myös 3G-ja 4G-moduulit, koska UMTS: n, HSPA: n ja LTE: n varajärjestelmä on edelleen 2G (GSM/GPRS). GPS on pohjimmiltaan väärä termi. Global Positioning System (GPS) on vain yksi monista maailmanlaajuisista Satelliittinavigointijärjestelmistä (GNSS), jotka tarjoavat toimintoja, joita kutsumme ”GPS: ksi”. Voimme käyttää venäläistä GNSS: ää nimeltä Glonass. Kiinan GNSS on nimeltään Beidou. Jossain vaiheessa voimme käyttää eurooppalaista GNSS-järjestelmää nimeltä Galileo.
IoT / M2M-keittokirjan tarkoituksena on auttaa langattomien sovellusten kehittäjiä säästämään aikaa ja ehkä tarjoamaan inspiroivia ideoita. Se on kirja tekijöille ja tiivistää kollektiivisen kokemuksen eri työpaikoiltani. Johtamalla kehittäjäryhmää, jota tarvitaan GSM/GPS-paikannuslaitteen suunnitteluun, opin ajattelemaan kuin IoT / M2M-laitteen kehittäjä. Yli viidentoista vuoden tuotannon ja jakelun parissa työskennellessäni olen toistuvasti antanut samat vihjeet ja suositukset langattomien sovellusten kehittäjille. Kirjan alkuperä oli heinäkuussa 2010 kirjoitettu 14-sivuinen hakemusilmoitus. Toukokuussa 2012 tein päätöksen dokumentoida tarina, jonka toimitan viikoittain asiakkaille kirjan sisällä. Tämän kirjan tavoitteena on ohjata kehittäjiä IoT / M2M-laitteen konseptivaiheesta aina lopulliseen massatuotettuun tuotteeseen. Tämä kirja ei anna johdanto yksityiskohtia, kuten miten käänteinen F antenni toimii. Näiden käsitteiden selittämiseksi tarjoan linkkejä asiaa tukeviin tietoihin. Joka tapauksessa, tämä kirja antaa sinulle tietoja, jotka on usein jätetty pois virallisessa radiomoduulin ja antennin valmistajien dokumentaatio. Tässä kirjassa on käännetty F PCB-antenni GSM: lle yksityiskohtaisesti. Se selittää, miten suunnitella uudelleen omalla PCB ja miten kapseloida koko suunnittelu epoksihartsi. Se myös selittää, miten integroida siru tai PCB antenni koaksiaalikaapelilla.
kirjassa on myös joitakin virtalähdekonsepteja, kuten LT Spice-moduulit DC/DC-säätimille ja kuormageneraattori 2 ampeerin huippuvirroille. On huomattava, että virrankatkaisun nollaus on edelleen tärkein vika malleissa, joissa on solumoduuleja.
toivon, että nautit kirjan lukemisesta ja toivon, että se säästää sinullekin aikaa.
jos haluat saada kopion IoT / M2M keittokirjasta, älä epäröi lähettää sähköpostia Haraldille.naumann (at)GSM – modeemi.