Hoe maak je een app die communiceert met bluetooth – Quora
hoe lees je mijn IoT M2M kookboek? Vervang gewoon de mobiele module naar een Bluetooth Low Energy module. Als je wilt kan ik helpen met inexpenive BLE modules en GPS modules.
overzicht van het IoT M2M kookboek: http: / / www. gsm-modem. de/M2M / m2m_iot_cookbook/
inhoudsopgave
1 Waarom heb ik het IoT / M2M kookboek geschreven? 5
2 fundamentele overwegingen vóór aanvang van het IoT / M2M-project 7
3 certificeringen en goedkeuringen 7
3.1 Voorbeelden voor Radio goedkeuringen in de EU en VS 7
3.2 Voorbeelden voor Radio goedkeuringen in de VS en Canada (PTCRB) 8
3.3 Voorbeelden voor automotive gerelateerde goedkeuringen in Europa 9
3.4 SAR – Specific Absorption Rate 10
4 Mobiele data communicatie (GPRS, USSD te gebruiken, te SMS ‘ en, CSD, DTMF) 11
4.1 Voice communicatie 11
4.2 Modem / acoustic coupler / encryptie 11
4.3 DTMF-tonen (Dual Tone Multi Frequency) 12
4.4 GPRS (General Verpakt Radio Service) 12
4.5 SMS 12
4.6 USSD (Unstructured Supplementary Service Data) 13
4.7 Vergelijking van het energieverbruik (SMS, USSD-en GPRS) 14
4.8 CSD (Circuit Switched Data) 15
5 Voedingsspanning 15
5.1 Macht over de timing en wachten 16
5.2 Cellulaire module in de energiebesparende modus 16
5.3 Interne weerstand van de accu en de lineaire transformatoren 16
5.4 schakelende spanningsregelaar 18
5.5 Simulatie van een geschakelde voedingen met LT-Spice 18
5.6 Condensatoren in de voeding en gsm-module 20
5.7 Voedingsspanning voor GNSS-antenne 20
6 Antennes voor IoT / M2M apparaten 20
6.1 Monopole en dipool antennes 20
6.2 weet u zeker dat er niets zal interfereren met uw ingebouwde antenne? 21
6.3 waarom hebben ingebedde chip-of patchantennes verschillende resonantiefrequenties? 22
6.4 Hoe zal het grondvlak uw ingebedde antenne beïnvloeden? 22
6.5 hoe sluit u uw ingebouwde antenne aan op uw draadloze module 24
6.6 hoe ontwerpt u een antenne-matching circuit 26
6.7 gratis software om automatisch een matching circuit te genereren 27
6.8 hoe schakelt u goedkoop tussen een interne en externe cellulaire of GNSS-antenne 27
6.9 welke GPS-antenne moet worden gebruikt voor een volgapparaat? 28
6.10 welke ingebouwde antenne moet worden geselecteerd voor een Bluetooth / GNSS-toepassing? 32
6.12 voorbeeld: ingebedde PCB – antenne in een automaat 33
6.13 voorbeeld: ingebedde antennes op Telematicaapparaat GPSauge in1 v. 2 van GPSoverIP 34
7 simulatie van een ingebedde GSM PCB-spoorantenne 34
7.1 definitie van het antennesimulatieproject 34
7.2 beschrijving van de omgekeerde F-antenne 35
7.3 3D model van de simulatie 36
7.3 3D model van de simulatie 4989>7.4 optimalisatie-bepaling van de vorm van de antenne 37
7.5 Typische eisen van een quad-band GSM-antenne 37
7.6 Directionele eigenschappen van de antenne voor twee GSM-frequenties 39
7.7 Invloed van de huisvesting op antenne kenmerken 41
7.8 Invloed van het grondvlak op antenne kenmerken 42
7.9 Optimalisatie van de gesimuleerde antenne met bijpassende circuit 43
7.10 Ontwerpen in de gesimuleerde antenne op een speciale GSM / GPS-van de drijver 44
8 Componenten rondom de cellulaire module 45
8.1 SIM-kaart 45
8.2 SIM-kaart met abonnement 46
8.3 Low ESR elco 46
8.4 ESD-bescherming 47
8.5 luidspreker en microfoon 47
8.6 Firmware-update voor de uiteindelijke PCB 47
9 voorbeelden van fouten en fouten tijdens M2M-ontwikkeling 48
9.1 Power down reset 48
9.2 SMS-fouten 48
9.3 CSD-fouten 49
9.4 IP-verbindingsfouten 49
9.5 analyse van de meeste ontwerpfouten in een M2M-ontwerp 49
9.6 analyse van fouten van een PCB-spoorantenne voor GSM 51
9.7 analyse van een gsm-chipantenne op een klein grondvlak 52
9.8 analyse van een Zwitsers gsm-horloge 53
9.9 Analyse van geïntegreerde LTE-antenne in detail 53
10 Straling, lawaai, maximale valse antenne-straling 54
10.1 Antenne-straling versus straling ruis 54
10.2 Geleidende ruis 56
10.3 Geleidende geluid omgezet naar afgestraalde geluid 56
10.4 Afgestraalde geluid omgezet naar een geleidende ruis 56
10.5 Preventie tegen afgestraalde geluid 57
11 het gebruik van een vector network analyser voor IoT M2M ontwikkeling 58
11.1 Quick Start Guide Vector Analyser MiniVNA Kleine 60
11.2 Toelichting S11, VSWR, return loss, reflectie coëfficiënt en de antenne van de bandbreedte 62
11.3 het onthullen van de waarheid – vier cellulaire antennes Getest met MiniVNA 64
11.4 een vergelijking van drie Vector-Netwerkanalysatoren 71
12.4 het testen van uw M2M-apparaat 76
12.1 TX-vermogenspieken per cellulaire module testmodus 76
12.2 Pseudobelasting van 2 Ampere piekbelasting met zelfgemaakte functiegenerator 77
12.3 TX-vermogenspieken met een GSM-tester 78
12.4 het testen van de gevoeligheid 78
12,5 het testen van stralingsenergie power 78
12.6 waar kunt u een goedkope cellulaire Tester kopen? 78
12.7 voorbeeld van een meetrapport van GSM-testapparatuur 79
12.8 Rimpel en piek spanning zichtbaar op het GSM-test apparatuur 83
12.9 het testen van een UMTS-module op de buitenlandse band 84
12.10 Testen met UMTS-testers 84
12.11 Hoe dit te testen met een LTE-module op buitenlandse bands 86
12.12 Potentiële problemen met LTE-modules wereldwijd 86
12.13 het Testen van de GNSS-module 87
12.14 Meting van de antenne in 3D 87
12.15 Overzicht van de testen 88
13 BIJ Opdrachten 88
13.1 OP commando ‘ s tijdens het opstarten van uw mobiele module evaluatie kit 88
13.2 “Hallo Wereld” voor GSM – AT-commando ‘ s voor het verzenden van een SMS-89
13.3 AT commando ‘ s en logische loops om een communicatiekanaal op te zetten 90
14 projectbeschrijvingen van IoT M2M apparaten 91
14.1 projectbeschrijving van een lange termijn tracking device 91
14.2 projectbeschrijving van een flexibel tracking device voor bankbiljetten 92
15 Dank u 94
1 Waarom heb ik het IoT / M2M kookboek geschreven?
ik werk al meer dan een kwart eeuw in de draadloze M2M-industrie. Vijfentwintig jaar geleden hadden we niet eens een woord voor “M2M” of “IoT”. We ontwikkelden Machine to Machine-apparaten zonder te weten dat decennia later deze creaties “M2M-apparaten”zouden worden genoemd. Vijfentwintig jaar geleden bestond het GSM-netwerk voor draadloze datacommunicatie niet. Ik nam mijn eerste stappen in draadloze datacommunicatie met Frequency Shift Keying (FSK) op Private mobiele radio ‘ s (PMR). Op PMRs bereikten we communicatiesnelheden van 3600 bits per seconde. Een beetje later begonnen we met het gebruik van openbare analoge trunked radio ‘ s. Deze trunked radiosystemen leverden lokale terrestrische draadloze netwerken op FSK. Jaren geleden werd het laatste openbare analoge radionetwerk in Duitsland buiten dienst gesteld. GSM sprong in met zijn Short Message Service (SMS) en Circuit Switched Data (CSD). CSD gaf ons 9600 bits per seconde. We kunnen SMS en CSD gebruiken voor eenvoudige landelijke datacommunicatie. Later bood GSM roaming ons wereldwijde datacommunicatie. Tegenwoordig wordt GSM/GPRS geleidelijk uitgefaseerd en vervangen door 3G-en 4G-technologie.
in de VS accepteert de mobiele operator bij&T geen nieuwe M2M-toepassingen meer op GSM / GPRS. AT &t accepteert alleen toepassingen op 3G en 4G (UMTS, HSPA, LTE). Sommige mensen proberen onderscheid te maken tussen M2M en IoT. Noem het IoT of M2M – het maakt niet uit. Toepassingen voor IoT of M2M maken vaak gebruik van dezelfde draadloze technologie. IoT is de overkoepelende term voor een aantal subsets van draadloze datacommunicatie. M2M is een van deze deelverzamelingen en misschien wel een van de oudste. Een andere subset van IoT heet Industrie 4.0 of Industrial Internet of Things (IIoT). Wacht even en er komt altijd een nieuwe buzzwereld.
in dit IoT / M2M kookboek wordt beschreven hoe een volgapparaat kan worden ontwikkeld op basis van cellulaire en GNSS-modules. U kunt een telemetrisch apparaat maken door het GNSS-aspect te negeren. Typische apparaten zonder GNSS zijn cellulaire routers met Ethernet-poorten of een cellulaire naar Wi-Fi-brug. Toch maakt het navigatiesysteem voor vrachtwagens dat in dit boek wordt beschreven al gebruik van zes verschillende draadloze technologieën (2G, 3G, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy en NFC) met vijf verschillende antennes binnen één behuizing.
Cellulaire netwerken voor GSM, HSPA en LTE zijn de populaire Wireless Wide Area Networks (WWAN). Echter, in sommige regio ‘ s hebben we WWAN over CDMA en WiMAX.
soms is het niet gemakkelijk om met het juiste Engelse woord voor de termen in dit boek te komen. Het veel voorkomende woord voor SMS in het Verenigd Koninkrijk is “SMS”. In dit boek gebruiken we consequent de term “SMS”. Een prepaid SIM-kaart in het Verenigd Koninkrijk wordt een “Pay as you go SIM-kaart” genoemd. Ik zal meestal gebruik maken van de gemeenschappelijke woorden die door ETSI – ik noem het een prepaid SIM-kaart. Als ik de term “GSM module” gebruik, zal dit ook 3G en 4G modules omvatten, omdat de fall-back van UMTS, HSPA en LTE nog steeds 2G (GSM/GPRS) is. GPS is fundamenteel een onjuiste term. Het Global Positioning System (GPS) is slechts één van de verschillende Global Navigation Satellite Systems (GNSS) die de functionaliteit bieden die we “GPS”noemen. We hebben momenteel toegang tot het Russische GNSS genaamd Glonass. Het Chinese GNSS heet Beidou. Op een gegeven moment zullen we toegang hebben tot het Europese GNSS Galileo.
het IoT / M2M kookboek is bedoeld om ontwikkelaars van draadloze toepassingen wat tijd te besparen en misschien een aantal inspirerende ideeën te geven. Het is een boek voor makers en vat de collectieve ervaring in mijn verschillende banen. Door het leiden van het team van ontwikkelaars die nodig is om een mobiel GSM/GPS-tracking-apparaat te ontwerpen, leerde ik te denken als een ontwikkelaar van een IoT / M2M-apparaat. In meer dan vijftien jaar van het werken met de productie en distributie, heb ik herhaaldelijk dezelfde hints en aanbevelingen aan ontwikkelaars van draadloze toepassingen. De oorsprong van dit boek was een 14 pagina ‘ s tellende sollicitatiebrief geschreven in juli 2010. In Mei 2012 nam ik de beslissing om het verhaal te documenteren dat ik wekelijks aan klanten lever in een boek. Het doel van dit boek is om ontwikkelaars te begeleiden vanaf de conceptfase van een IoT / M2M-apparaat helemaal naar het uiteindelijke massaproduct. Dit boek zal geen inleidende details zoals hoe een omgekeerde F antenne werkt. Om deze concepten uit te leggen, zal ik links geven naar relevante ondersteunende informatie. In ieder geval zal dit boek u voorzien van informatie die vaak wordt weggelaten in de officiële documentatie van de radiomodule en de antennefabrikant. Dit boek toont een omgekeerde F PCB antenne voor GSM in detail. Het legt uit hoe je het opnieuw kunt ontwerpen met je eigen PCB en hoe je het hele ontwerp kunt inkapselen in epoxyhars. Het legt ook uit hoe je een chip of PCB antenne te integreren met coaxiale kabel.
sommige voedingsconcepten, waaronder LT Spice-modules voor DC / DC-regelaars en belastingsgenerator voor de 2 ampère piekstromen, zijn ook in het boek opgenomen. Opgemerkt moet worden dat de power down reset is nog steeds de belangrijkste fout in ontwerpen met cellulaire modules.
ik hoop dat u het boek met plezier zult lezen en ik hoop dat het u ook wat tijd zal besparen.
als u interesse heeft om een kopie van het IoT / M2M kookboek te krijgen, aarzel dan niet om een e-mail te sturen naar harald.naumann (at)gsm-modem. de