Jak zbudować aplikację komunikującą się z bluetooth-Quora
co powiesz na przeczytanie mojej książki kucharskiej IoT M2M? Wystarczy wymienić moduł komórkowy na moduł Bluetooth Low Energy. Jeśli chcesz mogę pomóc z inexpenive Moduły BLE i moduły GPS.
książka kucharska IoT M2M: http:// www. gsm-modem. de / M2M / m2m_iot_cookbook/
spis treści
1 dlaczego napisałem książkę kucharską IoT / M2M? 5
2 podstawowe uwagi przed rozpoczęciem projektu IoT / M2M 7
3 certyfikaty i zatwierdzenia 7
3.1 Przykłady zatwierdzeń radiowych w UE i USA 7
3.2 przykłady zatwierdzeń radiowych w USA i Kanadzie (PTCRB) 8
3.3 przykłady zatwierdzeń związanych z motoryzacją w Europie 9
3.4 współczynnik absorpcji specyficznej dla SAR 10
4 komórkowa komunikacja danych (GPRS, USSD, SMS, CSD, DTMF) 11
4.1 komunikacja głosowa 11
4.2 łącznik modemowy / akustyczny / szyfrowanie 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 Additional service Data) 13
4.7 porównanie zużycia energii (SMS, USSD i GPRS) 14
4.8 CSD (dane z przełączaniem obwodów) 15
5 Napięcie zasilania 15
5.1 włączanie czasu i oczekiwanie 16
5.2 moduł komórkowy w trybie oszczędzania energii 16
5.3 rezystancja wewnętrzna akumulatorów i liniowych transformatorów napięciowych 16
5.4 regulator napięcia w trybie przełączania 18
5.5 Symulacja przełączanej mocy dostarcza z lt Spice 18
5.6 kondensatory przy zasilaniu i moduł komórkowy 20
5.7 Napięcie zasilania dla anteny GNSS 20
6 anten dla urządzeń IoT / M2M 20
6.1 anteny monopolowe i dipolowe 20
6.2 czy na pewno nic nie będzie kolidować z wbudowaną anteną? 21
6.3 dlaczego wbudowane anteny chipowe lub patch mają różne częstotliwości rezonansowe? 22
6.4 jak płaszczyzna uziemienia wpłynie na wbudowaną Antenę? 22
6.5 jak podłączyć wbudowaną antenę do modułu bezprzewodowego 24
6.6 jak zaprojektować Obwód dopasowujący antenę 26
6.7 bezpłatne oprogramowanie do automatycznego generowania pasującego obwodu 27
6.8 jak niedrogo przełączać się między wewnętrzną i zewnętrzną anteną komórkową lub GNSS 27
6.9 która Antena GPS powinna być używana do urządzenia śledzącego? 28
6.10 którą wbudowaną Antenę wybrać do aplikacji Bluetooth / GNSS? 32
6.12 przykład: Wbudowana antena PCB wewnątrz automatu 33
6.13 przykład: wbudowane anteny w urządzeniu telematycznym GPSAUGE IN1 V.2 z GPSoverIP 34
7 Symulacja wbudowanej anteny śledzenia GSM 34
7.1 definicja projektu symulacji anteny 34
7.2 Opis projektu symulacji anteny 34
7.1 Opis projektu symulacji anteny 34
7.2 Opis projektu odwrócona antena F 35
7.3 model 3D symulacji 36
7.4 optymalizacja – określenie kształtu anteny 37
7.5 typowe wymagania dla czterozakresowej anteny GSM 37
7.6 Charakterystyka kierunkowa anteny dla dwóch częstotliwości GSM 39
7.7 wpływ obudowy na charakterystykę anteny 41
7.8 wpływ płaszczyzny uziemienia na charakterystykę anteny 42
7.9 Optymalizacja symulowanej anteny z pasującym obwodem 43
7.10 zaprojektowanie w symulowanej antenie specjalnego trackera GSM / GPS 44
8 elementy wokół sieci komórkowej 43
moduł 45
8.1 karta SIM 45
8.2 karta SIM 46
8.3 niski kondensator ESR 46
8.4 ochrona ESD 47
8.5 głośnik i mikrofon 47
8.6 aktualizacja oprogramowania układowego dla ostatecznej płytki drukowanej 47
9 przykłady błędów i błędów podczas tworzenia M2M 48
9.1 reset wyłączania zasilania 48
9.2 błędy SMS 48
9.3 błędy CSD 49
9.4 błędy połączenia IP 49
9.5 Analiza większości błędów projektowych w jednym projekcie M2M 49
9.6 analiza błędów anteny toru PCB Dla GSM 51
9.7 analiza anteny chipowej GSM na małej płaszczyźnie uziemienia 52
9.8 analiza szwajcarskiego zegarka GSM 53
9.9 szczegółowa analiza wbudowanej anteny LTE 53
10 szum promieniowania, maksymalne promieniowanie fałszywej anteny 54
10.1 promieniowanie Anteny a szum promieniowania 54
10.2 szum przewodzący 56
10.3 szum przewodzący przekształcony w szum wypromieniowany 56
10.4 szum Wypromieniowany przekształcony w szum przewodzący 56
10.5 zapobieganie szumowi wypromieniowanemu 57
11 Jak korzystać z wektorowego analizatora sieci do rozwoju IOT M2M 58
11.1 skrócona instrukcja obsługi analizatora wektorowego miniVNA tiny 60
11.2 Wyjaśnienie S11, VSWR, strata powrotu, współczynnik odbicia i szerokość pasma anteny 62
11.3 ujawnianie prawdy – cztery anteny komórkowe Przetestowane za pomocą MiniVNA 64
11.4 a porównanie trzech wektorowych analizatorów sieci 71
12 testowanie urządzenia M2M 76
12.1 piki mocy TX w trybie testowym modułu komórkowego 76
12.2 Pseudo obciążenie szczytowe 2 amperowe z własnym generatorem funkcji 77
12.3 piki mocy TX z testerem GSM 78
12.3 piki mocy TX z testerem GSM 78
12.4 testowanie czułości 78
12.5 testowanie mocy TX 78
12.6 gdzie można kupić tani Tester komórkowy? 78
12.7 przykład raportu pomiarowego z urządzenia testującego GSM 79
12.8 tętnienia i napięcie szczytowe – widoczne na urządzeniach testujących GSM 83
12.9 jak przetestować moduł UMTS na zagranicznym paśmie 84
12.10 Testowanie z testerami UMTS 84
12.11 jak przetestować moduł LTE na zagranicznych pasmach 86
12.12 potencjalne trudności z modułami LTE na całym świecie 86
12.13 testowanie modułu GNSS 87
12.14 pomiar anteny komórkowej w 3D 87
12.15 Podsumowanie testów 88
13 komend AT 88
13.1 komend AT podczas włączania zestawu do oceny modułu komórkowego 88
13.2 „hello world” dla komend gsm – at wysyłających SMS 89
13.3 polecenia AT i pętle logiczne do konfiguracji kanału komunikacyjnego 90
14 opisy projektów urządzeń IoT M2M 91
14.1 Opis projektu długoterminowego urządzenia śledzącego 91
14.2 opis projektu elastycznego urządzenia śledzącego dla banknotów 92
15 Dziękuję 94
1 dlaczego napisałem książkę kucharską IoT / M2M?
pracuję w branży bezprzewodowej M2M od ponad ćwierć wieku. Dwadzieścia pięć lat temu nie mieliśmy nawet słowa na ” M2M ” lub „IoT”. Opracowaliśmy Maszyny do maszyn, nie wiedząc, że dziesiątki lat później te kreacje będą nazywane „urządzeniami M2M”. Dwadzieścia pięć lat temu sieć GSM do Bezprzewodowej Transmisji Danych nie istniała. Pierwsze kroki stawiałem w bezprzewodowej transmisji danych za pomocą FSK (Frequency Shift Keying) na prywatnych radiotelefonach mobilnych (PMR). Na PMRs osiągnęliśmy prędkość komunikacji 3600 bitów na sekundę. Nieco później zaczęliśmy korzystać z publicznych analogowych radiotelefonów trunkowych. Systemy te dostarczały lokalne naziemne Sieci bezprzewodowe na FSK. Lata temu wycofano z eksploatacji ostatnią publiczną analogową sieć radiową w Niemczech. GSM skorzystało z usługi Short Message Service (SMS) i Circuit Switched Data (CSD). CSD dostarczało nam 9600 bitów na sekundę. Możemy użyć SMS i CSD do prostej komunikacji danych w całym kraju. Później roaming GSM oferował nam ogólnoświatową transmisję danych. Obecnie GSM / GPRS jest stopniowo wycofywany i jest zastępowany przez technologię 3G i 4G.
w USA operator komórkowy AT& T nie akceptuje już nowych aplikacji M2M na GSM/GPRS. W & t przyjmuje tylko aplikacje na 3G i 4G (UMTS, HSPA, LTE). Niektórzy próbują odróżnić M2M od IoT. Nazwij to IoT lub M2M-to nie ma znaczenia. Aplikacje dla IoT lub M2M często używają tej samej technologii bezprzewodowej. IoT jest pojęciem nadrzędnym dla wielu podzbiorów bezprzewodowej komunikacji danych. M2M jest jednym z tych podzbiorów i być może jednym z najstarszych. Innym podzbiorem IoT jest Industry 4.0 lub Industrial Internet of Things (IIoT). Po prostu poczekaj chwilę, a nowy buzz world zawsze się pojawi.
ta książka kucharska IoT / M2M opisuje, jak opracować urządzenie śledzące oparte na modułach komórkowych i GNSS. Możesz utworzyć urządzenie telemetryczne, ignorując aspekt GNSS. Typowe urządzenia bez GNSS to routery komórkowe z portami Ethernet lub mostek komórkowy NA Wi-Fi. Niemniej jednak System nawigacji dla samochodów ciężarowych opisany w tej książce wykorzystuje już sześć różnych technologii bezprzewodowych (2G, 3G, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy i NFC) z pięcioma różnymi antenami w jednej obudowie.
Sieci komórkowe Dla GSM, HSPA i LTE to popularne bezprzewodowe sieci rozległe (WWAN). Jednak w niektórych regionach mamy WWAN nad CDMA i WiMAX.
czasami nie jest łatwo wymyślić odpowiednie angielskie słowo dla terminów w tej książce. Popularne słowo SMS w Wielkiej Brytanii to „Wiadomość tekstowa”. W tej książce będziemy konsekwentnie używać terminu”SMS”. Przedpłacona karta SIM w Wielkiej Brytanii nazywa się”Pay as You go SIM card”. Zwykle używam zwykłych słów określonych przez ETSI-nazwę to kartą przedpłaconą SIM. Jeśli użyję terminu „moduł GSM”, obejmie to również moduły 3G i 4G, ponieważ upadek UMTS, HSPA i LTE nadal wynosi 2G (GSM/GPRS). GPS jest zasadniczo niepoprawnym terminem. Global Positioning System (GPS) to tylko jeden z kilku globalnych systemów nawigacji satelitarnej (GNSS), które zapewniają funkcjonalność, którą nazywamy „GPS”. Obecnie możemy uzyskać dostęp do rosyjskiego GNSS o nazwie Glonass. Chiński GNSS nazywa się Beidou. W pewnym momencie będziemy mogli uzyskać dostęp do Europejskiego GNSS zwanego Galileo.
książka kucharska IoT / M2M ma pomóc twórcom aplikacji bezprzewodowych zaoszczędzić trochę czasu i być może dostarczyć inspirujących pomysłów. Jest to książka dla twórców i podsumowuje zbiorowe doświadczenia w różnych moich pracach. Prowadząc zespół programistów, który jest wymagany do zaprojektowania mobilnego urządzenia śledzącego GSM / GPS, nauczyłem się myśleć jak twórca urządzenia IoT / M2M. W ciągu ponad piętnastu lat pracy z produkcją i dystrybucją wielokrotnie przekazywałem te same wskazówki i zalecenia twórcom aplikacji bezprzewodowych. Źródłem tej książki była 14-stronicowa Nota aplikacyjna napisana w lipcu 2010 roku. W maju 2012 roku podjąłem decyzję o udokumentowaniu historii, którą dostarczam klientom co tydzień w książce. Celem tej książki jest poprowadzenie programistów od etapu koncepcji urządzenia IoT / M2M aż do końcowego produktu produkowanego masowo. Ta książka nie zawiera wstępnych szczegółów, takich jak działanie odwróconej anteny F. Aby wyjaśnić te pojęcia, podam linki do odpowiednich informacji uzupełniających. W każdym razie ta książka dostarczy Ci informacji, które często są pomijane w oficjalnej dokumentacji producentów modułów radiowych i anten. Ta książka pokazuje odwróconą antenę F PCB dla GSM w szczegółach. Wyjaśnia, jak przeprojektować go za pomocą własnej płytki drukowanej i jak zamknąć cały projekt w żywicy epoksydowej. Wyjaśnia również, jak zintegrować antenę chipową lub PCB z kablem koncentrycznym.
niektóre koncepcje zasilaczy, w tym Moduły LT Spice dla regulatorów DC/DC i generator obciążenia dla 2 amperowych prądów szczytowych, są również zawarte w książce. Należy zauważyć, że reset wyłączania zasilania jest nadal głównym błędem w konstrukcjach z modułami komórkowymi.
mam nadzieję, że spodoba ci się czytanie książki i mam nadzieję, że również zaoszczędzi ci trochę czasu.
jeśli jesteś zainteresowany otrzymaniem kopii książki kucharskiej IoT / M2M to nie wahaj się wysłać maila do Haralda.naumann (at)GSM – modem. de