Hur man bygger en app som kommunicerar med bluetooth-Quora
vad sägs om att läsa min IoT M2M kokbok? Byt bara ut mobilmodulen till en Bluetooth Low Energy-modul. Om du vill kan jag hjälpa till med inexpenive BLE moduler och GPS-moduler.
Exerpt av IoT M2M kokbok: http:// www. gsm-modem. de / M2M / m2m_iot_cookbook/
Innehållsförteckning
1 Varför skrev jag IoT / M2M-kokboken? 5
2 grundläggande överväganden innan du startar IoT / M2M-projektet 7
3 certifieringar och godkännanden 7
3.1 exempel på Radiogodkännanden i EU och USA 7
3.2 exempel på Radiogodkännanden i USA och Kanada (PTCRB) 8
3.3 exempel på bilrelaterade godkännanden i Europa 9
3.4 Sar – specifik absorptionshastighet 10
4 cellulär datakommunikation (GPRS, USSD, SMS, CSD, DTMF) 11
4.1 röstkommunikation 11
4.2 Modem / akustisk koppling / kryptering 11
4.3 DTMF (Dubbel ton Multi frekvens) 12
4.4 GPRS (allmän packade radiotjänst) 12
4.5 SMS 12
4.6 USSD (ostrukturerade kompletterande servicedata) 13
4.7 jämförelse av strömförbrukning (SMS, USSD och GPRS) 14
4.8 CSD (kretskopplad Data) 15
5 Matningsspänning 15
5.1 ström på timing och väntan 16
5.2 Cellmodul i energisparläge 16
5.3 internt motstånd hos batterier och linjära spänningstransformatorer 16
5.4 omkopplat läge spänningsregulator 18
5.5 simulering av en omkopplad spänningsregulator strömförsörjning med Lt Spice 18
5.6 kondensatorer vid strömförsörjning och cellulär modul 20
5.7 Matningsspänning för GNSS-antenn 20
6 antenner för IoT / M2M-enheter 20
6.1 monopole-och dipolantenner 20
6.2 Är du säker på att ingenting kommer att störa din inbäddade antenn? 21
6.3 varför har inbyggda chip-eller patchantenner olika resonansfrekvenser? 22
6.4 hur kommer jordplanet att påverka din inbyggda antenn? 22
6.5 hur du ansluter din inbyggda antenn med din trådlösa modul 24
6.6 hur man utformar en antennmatchningskrets 26
6.7 gratis programvara för att generera en matchande krets automatiskt 27
6.8 hur man växlar mellan en intern och extern mobil-eller GNSS-antenn billigt 27
6.9 vilken GPS-antenn ska användas för en spårningsenhet? 28
6.10 vilken inbyggd antenn att välja för en Bluetooth / GNSS-applikation? 29
6.11 Dos och inte göra under inbäddad antenndesign 32
6.12 exempel: inbäddad PCB – antenn inuti en automat 33
6.13 exempel: inbäddade antenner vid Telematisk enhet GPSauge in1 v.2 av GPSoverIP 34
7 simulering av en inbäddad GSM PCB-spårantenn 34
7.1 Definition av antennsimuleringsprojektet 34
7.2 beskrivning av den inverterade F antenn 35
7.3 3D-modell av simuleringen 36
7.4 optimering-bestämning av Antennform 37
7.5 typiska krav för en quad band GSM-antenn 37
7.6 riktningsegenskaper hos antennen för två GSM-frekvenser 39
7.7 påverkan av huset på antennegenskaper 41
7.8 påverkan av jordplanet på antennegenskaper 42
7.9 optimering av den simulerade antennen med matchande krets 43
7.10 design i den simulerade antennen till en speciell GSM / GPS-tracker 44
8 Komponenter runt den cellulära modulen 45
8.1 SIM-kort 45
8.2 SIM-kort prenumeration 46
8.3 låg ESR kondensator 46
8.4 ESD skydd 47
8.5 högtalare och mikrofon 47
8.6 Firmware uppdatering för den slutliga PCB 47
9 exempel på misstag och fel under M2M utveckling 48
9.1 avstängning Återställ 48
9.2 SMS fel 48
9.3 CSD fel 49
9.4 IP-anslutning fel 49
9.5 Analysys av de flesta Design misstag i en M2M design 49
9.6 analys av misstag av en PCB-spårantenn för GSM 51
9.7 analys av en GSM-chipantenn på ett litet jordplan 52
9.8 analys av en schweizisk GSM-klocka 53
9.9 analys av inbäddad LTE-antenn i detalj 53
10 Strålningsbrus, maximal falsk antennstrålning 54
10.1 Antennstrålning kontra strålningsbrus 54
10.2 Ledande brus 56
10.3 Ledande brus transformerat till utstrålat brus 56
10.4 utstrålat brus transformerat till ledande brus 56
10.5 förebyggande mot utstrålat brus 57
11 Hur man använder en vektor nätverksanalysator för IoT M2M utveckling 58
11.1 snabbstartguide vektoranalysator minivna Tiny 60
11.2 förklaring S11, VSWR, returförlust, reflektionskoefficient och antennbandbredd 62
11.3 avslöjar sanningen – fyra cellulära antenner testade med MiniVNA 64
11.4 en jämförelse av tre vektor nätverksanalysatorer 71
12 testa din M2M enhet 76
12.1 TX effekt toppar av cellulär modul testläge 76
12.2 Pseudo belastning av 2 ampere topp belastning med self-made funktion generator 77
12.3 TX effekt toppar med en GSM-testare 78
12.4 testning av känsligheten 78
12.5 testning utstrålad TX Power 78
12.6 Var kan du köpa en billig cellulär tester? 78
12.7 exempel på en mätrapport från GSM-testutrustning 79
12.8 rippel och toppspänning – synlig på GSM – testutrustning 83
12.9 hur man testar en UMTS-Modul på främmande band 84
12.10 testning med UMTS-testare 84
12.11 hur man testar en LTE-modul på utländska band 86
12.12 potentiella svårigheter med LTE-moduler över hela världen 86
12.13 testning av GNSS-modulen 87
12.14 mätning av den cellulära antennen i 3D 87
12.15 sammanfattning av testning 88
13 AT-kommandon 88
13.1 AT-kommandon under strömmen på din cellulära modul utvärdering kit 88
13.2 ”Hello world” för GSM-AT-kommandon för att skicka ett sms 89
13.3 AT-kommandon och logiska loopar för att ställa in en kommunikationskanal 90
14 projektbeskrivningar av IoT M2M-enheter 91
14.1 Projektbeskrivning av en långsiktig spårningsenhet 91
14.2 Projektbeskrivning av en flexibel spårningsenhet för sedlar 92
15 Tack 94
1 Varför skrev jag IoT / M2M-kokboken?
jag har arbetat i den trådlösa M2M-industrin i mer än ett kvarts sekel. För tjugofem år sedan hade vi inte ens ett ord för ”M2M” eller ”IoT”. Vi utvecklade maskin till maskinenheter utan att veta att årtionden senare skulle dessa skapelser kallas ”M2M-enheter”. För tjugofem år sedan fanns inte GSM-nätverket för trådlös datakommunikation. Jag tog mina första steg i trådlös datakommunikation med Frequency Shift Keying (FSK) på privata mobilradio (PMR). På PMRs uppnådde vi kommunikationshastigheter på 3600 bitar per sekund. Lite senare började vi använda offentliga analoga trunkerade radioapparater. Dessa trunked radiosystem tillhandahöll lokala markbundna trådlösa nätverk på FSK. För flera år sedan togs det sista offentliga analoga trunkade radionätet i Tyskland ur drift. GSM hoppade in med sin Short Message Service (SMS) och Circuit Switched Data (CSD). CSD gav oss 9600 bitar per sekund. Vi kan använda SMS och CSD för enkel landsomfattande datakommunikation. Senare erbjöd GSM-roaming oss världsomspännande datakommunikation. Idag fasas GSM / GPRS gradvis ut och ersätts av 3G-och 4G-teknik.
i USA accepterar mobiloperatören vid&t inte längre nya M2M-applikationer på GSM/GPRS. Vid& t accepterar endast applikationer på 3G och 4G (UMTS, HSPA, LTE). Vissa människor försöker skilja mellan M2M och IoT. Kalla det IoT eller M2M-det spelar ingen roll. Applikationer för IoT eller M2M använder ofta samma trådlösa teknik. IoT är paraplybegreppet för ett antal delmängder av trådlös datakommunikation. M2M är en av dessa delmängder och kanske en av de äldsta. En annan delmängd av IoT kallas Industri 4.0 eller Industrial Internet of Things (IIoT). Vänta bara ett tag och en ny buzzvärld kommer alltid att komma upp.
denna IoT / M2M-kokbok beskriver hur man utvecklar en spårningsenhet baserad på cellulära och GNSS-moduler. Du kan skapa en telemetrisk enhet genom att ignorera GNSS-aspekten. Typiska enheter utan GNSS inkluderar cellulära routrar med Ethernet-portar eller en cellulär till Wi-Fi-bro. Ändå använder navigationssystemet för lastbilar som beskrivs i denna bok redan sex olika trådlösa tekniker (2g, 3g, GNSS, Classic Bluetooth, Bluetooth Low Energy och NFC) med fem olika antenner inom ett hölje.
mobilnät för GSM, HSPA och LTE är de populära trådlösa Wide Area Networks (WWAN). Men i vissa regioner har vi WWAN över CDMA och WiMAX.
ibland är det inte lätt att komma med det lämpliga engelska ordet för termerna i den här boken. Det vanliga ordet för SMS i Storbritannien är ”textmeddelande”. I den här boken kommer vi konsekvent att använda termen”SMS”. Ett förbetalt SIM-kort i Storbritannien kallas ett ”Pay as you go SIM-kort”. Jag brukar använda de vanliga orden som anges av ETSI – jag kallar det ett förbetalt SIM-kort. Om jag använder termen ”GSM-modul” kommer det också att täcka 3G-och 4G-moduler, eftersom nedgången av UMTS, HSPA och LTE fortfarande är 2G (GSM/GPRS). GPS är i grunden en felaktig term. Global Positioning System (GPS) är bara en av flera globala Navigationssatellitsystem (GNSS) som ger den funktionalitet vi kallar ”GPS”. Vi kan för närvarande komma åt den ryska GNSS som heter Glonass. Den kinesiska GNSS kallas Beidou. Vid någon tidpunkt kommer vi att kunna komma åt den europeiska GNSS som heter Galileo.
IoT / M2M-kokboken är avsedd att hjälpa utvecklare av trådlösa applikationer att spara lite tid och kanske ge några inspirerande ideer. Det är en bok för beslutsfattare och sammanfattar den kollektiva upplevelsen över mina olika jobb. Genom att leda teamet av utvecklare som krävs för att designa en mobil GSM/GPS-spårningsenhet lärde jag mig att tänka som en utvecklare av en IoT / M2M-enhet. I över femton års arbete med tillverkning och distribution har jag upprepade gånger gett samma tips och rekommendationer till utvecklare av trådlösa applikationer. Ursprunget till denna bok var en 14-sidig ansökningsanteckning skriven i juli 2010. I maj 2012 fattade jag beslutet att dokumentera historien som jag levererar varje vecka till kunder i en bok. Målet med denna bok är att vägleda utvecklare från konceptstadiet av en IoT / M2M-enhet hela vägen till den slutliga massproducerade produkten. Denna bok kommer inte att ge inledande detaljer som hur en inverterad f-antenn fungerar. För att förklara dessa begrepp kommer jag att ge länkar till relevant stödjande information. I vilket fall som helst kommer den här boken att ge dig information som ofta utelämnas i den officiella radiomodulen och antenntillverkarnas dokumentation. Denna bok visar en inverterad f PCB antenn för GSM i detalj. Det förklarar hur man redesignar det med din egen PCB och hur man inkapslar hela designen i epoxiharts. Det förklarar också hur man integrerar en chip-eller PCB-antenn med koaxialkabel.
vissa strömförsörjningskoncept inklusive LT Spice-moduler för DC/DC-regulatorer och lastgenerator för 2 Ampere toppströmmar ingår också i boken. Det bör noteras att avstängningsåterställningen fortfarande är huvudfelet i mönster med cellulära moduler.
jag hoppas att du kommer att njuta av att läsa boken och jag hoppas att det kommer att spara lite tid också.
om du är intresserad av att få en kopia av IoT / M2M-kokboken, tveka inte att skicka ett mail till Harald.naumann (at)gsm – modem. de