Hogyan építsünk egy app, amely kommunikál a bluetooth-Quora
mi a helyzet, hogy olvassa el az én IoT M2M szakácskönyv? Csak cserélje ki a mobil modult egy Bluetooth alacsony energiájú modulra. Ha úgy tetszik, tudok segíteni inexpenive ble modulok és GPS modulok.
az IoT M2M szakácskönyvének részlete: http:// www. gsm-modem. de / M2M / m2m_iot_cookbook/
Tartalomjegyzék
1 Miért írtam az IoT / M2M szakácskönyvet? 5
2 Alapvető megfontolások az IoT / M2M projekt megkezdése előtt 7
3 tanúsítványok és jóváhagyások 7
3.1 példák Rádió – jóváhagyásokra az EU-ban és az USA-BAN 7
3.2 példák rádió-jóváhagyásokra az USA-ban és Kanadában (PTCRB) 8
3.3 példák autóipari jóváhagyásokra Európában 9
3.4 SAR-specifikus abszorpciós ráta 10
4 cellás Adatkommunikáció (GPRS, USSD, SMS, CSD, DTMF) 11
4.1 hangkommunikáció 11
4.2 Modem / akusztikus csatoló / titkosítás 11
4,3 DTMF (kéttónusú többfrekvenciás) 12
4,4 GPRS (általános csomagolt rádiószolgáltatás) 12
4,5 SMS 12
4,6 USSD (strukturálatlan kiegészítő szolgáltatási adatok) 13
4.7 az energiafogyasztás összehasonlítása (SMS, USSD és GPRS) 14
4,8 CSD (Áramkörkapcsolt adatok) 15
5 tápfeszültség 15
5.1 bekapcsolás időzítés és várakozás 16
5.2 cellás modul energiatakarékos üzemmódban 16
5.3 az akkumulátorok és a lineáris feszültségváltók belső ellenállása 16
5.4 kapcsolt üzemmód feszültségszabályozó 18
5.5 a kapcsolt tápegységek lt Spice 18
5,6 kondenzátorok tápegység és cellás modul 20
5,7 tápfeszültség GNSS antenna 20
6 antennák IoT / M2M eszközök 20
6,1 monopol és dipól antennák 20
6.2 biztos benne, hogy semmi sem zavarja a beágyazott antennát? 21
6.3 miért vannak a beágyazott chip vagy patch antennák különböző rezonáns frekvenciákkal? 22
6.4 hogyan befolyásolja a földi sík a beágyazott antennát? 22
6.5 hogyan csatlakoztassuk a beágyazott antennát a vezeték nélküli modulhoz 24
6.6 Hogyan tervezzünk egy antenna illesztési áramkört 26
6.7 ingyenes szoftver a megfelelő áramkör automatikus létrehozásához 27
6.8 hogyan lehet olcsón váltani a belső és a külső cellás vagy GNSS antenna között 27
6.9 melyik GPS antennát kell használni nyomkövető eszközhöz? 28
6.10 melyik beágyazott antennát kell kiválasztani egy Bluetooth / GNSS alkalmazáshoz? 29
6.11 Dos és don ‘ ts során beágyazott antenna tervezés 32
6.12 példa: beágyazott PCB antenna belsejében egy automatából 33
6.13 példa: beágyazott antennák telematikai eszköz GPSauge IN1 V.2 GPSoverIP 34
7 szimuláció egy beágyazott GSM PCB pálya antenna 34
7.1 meghatározása az antenna szimulációs projekt 34
7.2 leírása a fordított F antenna 35
7.3 3D modell a szimuláció 36
7.4 optimalizálás – meghatározása antenna alakja 37
7.5 a négysávos GSM antenna tipikus követelményei 37
7.6 az antenna Irányjellemzői két GSM frekvenciához 39
7.7 A ház hatása az antenna jellemzőire 41
7.8 az alapsík hatása az antenna jellemzőire 42
7.9 a szimulált antenna optimalizálása megfelelő áramkörrel 43
7.10 tervezés a szimulált antennában egy speciális GSM / GPS nyomkövetőhöz 44
8 alkatrészek a 45 cellás modul körül
8,1 SIM-kártya 45
8,2 SIM-kártya előfizetés 46
8,3 alacsony ESR kondenzátor 46
8,4 ESD védelem 47
8.5 hangszóró és mikrofon 47
8.6 Firmware frissítés a végleges PCB-hez 47
9 példák az M2M fejlesztés során elkövetett hibákra és hibákra 48
9.1 kikapcsolás visszaállítása 48
9.2 SMS hibák 48
9.3 CSD hibák 49
9.4 IP csatlakozási hibák 49
9.5 A legtöbb tervezési hiba elemzése egy M2M tervezés során 49
9.6 a PCB sávantenna hibáinak elemzése GSM-hez 51
9.7 GSM chipantenna elemzése kis ALAPSÍKON 52
9.8 Svájci GSM óra elemzése 53
9.9 elemzése beágyazott LTE antenna részletesen 53
10 sugárzási zaj, maximális hamis antenna sugárzás 54
10.1 Antenna sugárzás versus sugárzási zaj 54
10.2 vezetőképes zaj 56
10.3 vezetőképes zaj átalakult sugárzott zaj 56
10.4 sugárzott zaj átalakult vezetőképes zaj 56
10.5 megelőzés ellen sugárzott zaj 57
11 hogyan kell használni a vektor hálózati analizátor IoT M2M fejlesztéshez 58
11.1 gyors üzembe helyezési útmutató vektor analizátor minivna Tiny 60
11.2 magyarázat S11, VSWR, visszatérési veszteség, reflexiós együttható és antenna sávszélesség 62
11.3 Az igazság feltárása – négy cellás antenna tesztelve MiniVNA 64
11.4 három vektor hálózati analizátor összehasonlítása 71
12 az M2M eszköz tesztelése 76
12.1 TX teljesítménycsúcsok cellás modul tesztmóddal 76
12.2 2 Amper csúcsterhelés pszeudo terhelése saját készítésű funkciógenerátorral 77
12.3 TX teljesítménycsúcsok GSM teszterrel 78
12.4 az érzékenység tesztelése 78
12,5 a sugárzott TX teljesítmény tesztelése 78
12,6 hol vásárolhat olcsó cellás tesztert? 78
12.7 példa GSM tesztberendezésből származó mérési jegyzőkönyvre 79
12.8 Ripple és csúcsfeszültség – látható a GSM tesztberendezésen 83
12.9 az UMTS modul tesztelése külföldi sávon 84
12.10 tesztelés UMTS tesztelőkkel 84
12.11 az LTE modul tesztelése külföldi sávokon 86
12.12 az LTE modulok lehetséges nehézségei világszerte 86
12.13 a GNSS modul tesztelése 87
12.14 az LTE modul mérése a celluláris antenna 3D – ben 87
12.15 a tesztelés összefoglalása 88
13 AT parancsok 88
13.1 AT parancsok a celluláris modul kiértékelő készletének bekapcsolása közben 88
13.2 “Hello World” GSM-AT parancsok SMS küldéséhez 89
13.3 AT parancsok és logikai hurkok a kommunikációs csatorna beállításához 90
14 IoT M2M eszközök Projektleírásai 91
14.1 hosszú távú nyomkövető eszköz Projektleírása 91
14.2 rugalmas nyomkövető eszköz projektleírása bankjegyekhez 92
15 Köszönöm 94
1 Miért írtam az IoT / M2M szakácskönyvet?
több mint negyed évszázada dolgozom a vezeték nélküli M2M iparban. Huszonöt évvel ezelőtt még egy szavunk sem volt az “M2M” vagy az “IoT”kifejezésre. Gépről gépre fejlesztettük az eszközöket anélkül, hogy tudtuk volna, hogy évtizedekkel később ezeket az alkotásokat “M2M eszközöknek”nevezzük. Huszonöt évvel ezelőtt a vezeték nélküli adatkommunikációra szolgáló GSM hálózat nem létezett. Megtettem az első lépéseket a vezeték nélküli adatkommunikációban a frekvenciaváltó billentyűzettel (FSK) a magán mobil rádiókon (PMR). A PMR-ekkel 3600 bit / másodperc kommunikációs sebességet értünk el. Kicsit később elkezdtük használni a nyilvános analóg csatornás rádiókat. Ezek a csatornás rádiórendszerek helyi földi vezeték nélküli hálózatokat biztosítottak az FSK-n. Évekkel ezelőtt Németországban az utolsó nyilvános analóg csatornás rádióhálózatot megszüntették. A GSM beugrott a rövid üzenet szolgáltatásával (SMS) és a Circuit Switched Data (CSD) szolgáltatással. A CSD másodpercenként 9600 bitet adott nekünk. Használhatnánk SMS-t és CSD-t az egyszerű országos adatkommunikációhoz. Később a GSM roaming világszerte adatkommunikációt kínált nekünk. Ma a GSM/GPRS fokozatosan megszűnik, és helyébe a 3G és 4G technológia lép.
az Egyesült Államokban az AT& t mobilszolgáltató már nem fogad el új M2M alkalmazásokat GSM/GPRS-en. AT& T csak akkor fogadja alkalmazások 3G és 4G (UMTS, HSPA, LTE). Sokan próbálnak különbséget tenni az M2M és az IoT között. Nevezzük IoT – nek vagy M2M – nek-nem számít. Az IoT vagy az M2M alkalmazások gyakran ugyanazt a vezeték nélküli technológiát használják. Az IoT a vezeték nélküli Adatkommunikáció számos részhalmazának gyűjtőfogalma. Az M2M ezen részhalmazok egyike, talán az egyik legrégebbi. Az IoT egy másik részhalmaza az Ipar 4.0 vagy az ipari tárgyak internete (IIoT). Csak várj egy kicsit, és egy új buzz világ mindig jön.
ez az IoT / M2M szakácskönyv leírja, hogyan lehet mobil és GNSS modulokon alapuló nyomkövető eszközt kifejleszteni. Telemetrikus eszközt hozhat létre a GNSS szempont figyelmen kívül hagyásával. A GNSS nélküli tipikus eszközök közé tartoznak az Ethernet portokkal rendelkező mobil útválasztók vagy a mobil-Wi-Fi híd. Ennek ellenére az ebben a könyvben leírt tehergépkocsik navigációs rendszere már hat különböző vezeték nélküli technológiát használ (2G, 3G, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy és NFC), öt különböző antennával egy házban.
a GSM, HSPA és LTE mobilhálózatok a népszerű Wireless Wide Area Networks (WWAN). Azonban néhány régióban van WWAN felett CDMA és WiMAX.
néha nem könnyű kitalálni a megfelelő angol szót a könyvben szereplő kifejezésekhez. Az Egyesült Királyságban az SMS általános szava a “szöveges üzenet”. Ebben a könyvben következetesen használjuk az “SMS”kifejezést. Az Egyesült Királyságban az előre fizetett SIM-kártyát “Pay as you go SIM-kártyának” hívják. Általában az ETSI által meghatározott általános szavakat fogom használni-előre fizetett SIM-kártyának hívom. Ha a “GSM modul” kifejezést használom, akkor ez a 3G és 4G modulokra is kiterjed, mivel az UMTS, a HSPA és az LTE visszaesése továbbra is 2G (GSM/GPRS). A GPS alapvetően helytelen kifejezés. A globális helymeghatározó rendszer (GPS) csak egy a számos globális navigációs műholdas rendszer (GNSS) közül, amelyek biztosítják azt a funkciót, amelyet “GPS” – nek nevezünk. Jelenleg hozzáférhetünk a Glonass nevű orosz GNSS-hez. A kínai GNSS-t Beidou-nak hívják. Egy bizonyos ponton hozzáférhetünk a Galileo nevű európai GNSS-hez.
az IoT / M2M szakácskönyv célja, hogy segítse a vezeték nélküli alkalmazások fejlesztőit, hogy időt takarítsanak meg, és talán inspiráló ötletekkel szolgáljanak. Ez egy könyv a készítőknek, és összefoglalja a különböző munkáim kollektív tapasztalatait. A mobil GSM/GPS nyomkövető eszköz tervezéséhez szükséges fejlesztői csapat vezetésével megtanultam úgy gondolkodni, mint egy IoT / M2M eszköz fejlesztője. Több mint tizenöt éve dolgozom a gyártással és a forgalmazással, többször is ugyanazokat a tippeket és ajánlásokat adtam a vezeték nélküli alkalmazások fejlesztőinek. A könyv eredete egy 14 oldalas pályázati jegyzet volt, amelyet 2010 júliusában írtak. 2012 májusában úgy döntöttem, hogy dokumentálom a történetet, amelyet hetente szállítok az ügyfeleknek egy könyvben. Ennek a könyvnek az a célja, hogy a fejlesztőket az IoT / M2M eszköz koncepciójának szakaszától egészen a végső sorozatgyártású termékig vezesse. Ez a könyv nem nyújt bevezető részleteket, például egy fordított F antenna működését. E fogalmak magyarázatához linkeket fogok biztosítani a vonatkozó támogató információkhoz. Mindenesetre ez a könyv olyan információkat nyújt Önnek, amelyeket gyakran kihagynak a hivatalos rádiómodul és antennagyártók dokumentációjában. Ez a könyv részletesen bemutatja a GSM fordított F PCB antennáját. Elmagyarázza, hogyan kell újratervezni a saját PCB-jével, és hogyan lehet az egész mintát epoxigyantába burkolni. Azt is elmagyarázza, hogyan lehet integrálni egy chip vagy PCB antennát koaxiális kábellel.
néhány tápegység-koncepció, beleértve az LT Spice modulokat a DC / DC szabályozókhoz és a terhelésgenerátort a 2 Amper csúcsáramhoz, szintén szerepel a könyvben. Meg kell jegyezni, hogy a kikapcsolás visszaállítása továbbra is a fő hiba a cellás modulokkal rendelkező tervekben.
remélem, élvezni fogja a könyv olvasását, és remélem, hogy időt takarít meg Önnek is.
ha érdekli az IoT / M2M szakácskönyv másolatát, akkor ne habozzon, küldjön egy e-mailt haraldnak.naumann (at)gsm – modem. de