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Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + GPS Shield para Arduino: 10 pasos (con imágenes)
Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + GPS Shield para Arduino: 10 pasos (con imágenes)

Video: Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + GPS Shield para Arduino: 10 pasos (con imágenes)

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Video: #8 SIM7000 LTE CAT-M/NB-IoT Shield Campaign Video 2024, Mes de julio
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Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + Escudo GPS para Arduino
Botletics LTE CAT-M / NB-IoT + Escudo GPS para Arduino

Visión general

El escudo Botletics SIM7000 LTE CAT-M / NB-IoT utiliza la nueva tecnología LTE CAT-M y NB-IoT y también tiene GNSS integrado (estándares GPS, GLONASS y BeiDou / Compass, Galileo, QZSS) para el seguimiento de la ubicación. Hay varios módulos de la serie SIM7000 que se adaptan a diferentes regiones del mundo y, afortunadamente, SIMCOM ha hecho que sea realmente fácil de identificar: SIM7000A (estadounidense), SIM7000E (europeo), SIM7000C (chino) y SIM7000G (global). Actualmente, NB-IoT se admite en muchos países del mundo, pero desafortunadamente no en los EE. UU., Aunque está programado para estar disponible comercialmente en un futuro próximo (2019) e independientemente, ¡todavía podemos usar las funcionalidades LTE CAT-M!

Para usar el protector, simplemente conecte el protector a un Arduino, inserte una tarjeta SIM compatible, conecte la antena LTE / GPS, ¡y listo!

Introducción

Con la aparición de dispositivos IoT de baja potencia con conectividad celular y la eliminación gradual de 2G (con solo T-mobile compatible con 2G / GSM hasta 2020), todo se está moviendo hacia LTE y esto ha dejado a muchas personas luchando por encontrar mejores soluciones. Sin embargo, esto también ha dejado a muchos aficionados con la tecnología 2G heredada, como los módulos de la serie SIM800 de SIMCOM. Aunque estos módulos 2G y 3G son un excelente punto de partida, es hora de avanzar y SIMCOM anunció recientemente su nuevo módulo SIM7000A LTE CAT-M en una conferencia de desarrolladores. ¡Que interesante!:)

¡La parte sorprendente de todo esto es que SIMCOM facilitó enormemente la migración de sus módulos 2G y 3G a este nuevo módulo! La serie SIM7000 utiliza muchos de los mismos comandos AT, lo que minimiza el desarrollo de software en millas. Además, Adafruit ya tiene una maravillosa biblioteca FONA en Github que se puede usar para introducir este nuevo SIM7000 en la fiesta.

¿Qué es LTE CAT-M?

LTE CAT-M1 se considera la tecnología LTE de segunda generación y es de menor potencia y más adecuada para dispositivos IoT. La tecnología NarrowBand IoT (NB-IoT) o "CAT-M2" es una tecnología de red de área amplia de bajo consumo (LPWAN) diseñada específicamente para dispositivos IoT de bajo consumo. Es una tecnología relativamente nueva que, lamentablemente, aún no está disponible en los EE. UU., Aunque las empresas están trabajando para probar y construir la infraestructura. Para los dispositivos de IoT que usan tecnología de radio (RF), hay varias cosas a tener en cuenta: Consumo de energía Ancho de banda Rango Tamaño del paquete (enviar muchos datos Costo Cada uno de estos tiene compensaciones (y realmente no las explicaré todas); por ejemplo, un gran ancho de banda permite a los dispositivos enviar una gran cantidad de datos (como su teléfono, que puede transmitir YouTube), pero esto también significa que consume mucha energía. Aumentar el alcance (el "área" de la red) también aumenta el consumo de energía. En el caso de NB-IoT, reducir el ancho de banda significa que no podrá enviar muchos datos, pero para los dispositivos de IoT que envían trozos de datos a la nube, ¡esto es perfecto! Por lo tanto, la tecnología de banda "estrecha", ideal para dispositivos de baja potencia con pequeñas cantidades de datos pero aún con un largo alcance (área amplia)!

El escudo Botletics SIM7000 para Arduino

El escudo que he diseñado utiliza la serie SIM7000 para permitir a los usuarios tener tecnología LTE CAT-M y GPS de muy bajo consumo en la punta de sus dedos. El escudo también tiene un sensor de temperatura MCP9808 I2C, ideal para al menos medir algo y enviarlo a través de una conexión celular.

  • ¡El escudo es de código abierto! ¡Hurra!
  • Toda la documentación (archivos EAGLE PCB, código Arduino y wiki detallada) se puede encontrar aquí en Github.
  • Para ver qué versión de SIM7000 es la más adecuada para usted, consulte esta página wiki.
  • El kit de protección Botletics SIM7000 se puede comprar aquí en Amazon.com

Paso 1: Reúna las piezas

Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas
Reúna las piezas

A continuación se muestra una lista de todas las piezas que necesitará:

  • Placa compatible con Arduino o Arduino: ¡Arduino Uno es la opción más común para esto! Si desea utilizar el escudo LTE como realmente un "escudo", debe utilizar una placa Arduino con el factor de forma Arduino. ¡Afirmando lo obvio, también necesitará un cable de programación para cargar los bocetos de Arduino en la placa! Si no está utilizando una placa con factor de forma Arduino, ¡también está bien! Hay información sobre qué conexiones hacer en esta página wiki y se han probado diferentes microcontroladores, incluidos ESP8266, ESP32, ATmega32u4, ATmega2560 y ATSAMD21.
  • Botletics SIM7000 Shield Kit - ¡El protector viene con una antena dual LTE / GPS uFL y conectores hembra apilables! La placa viene en tres versiones diferentes (SIM7000A / C / E / G) y, dependiendo del país en el que viva, deberá seleccionar la versión correcta. ¡Creé esta página en la wiki de Github que le muestra cómo averiguar qué versión es mejor para usted!
  • Tarjeta SIM LTE CAT-M o NB-IoT: aunque el kit ya no incluye una tarjeta SIM gratuita, puede obtener una tarjeta SIM Hologram que le brinda 1 MB por mes gratis y funciona prácticamente en cualquier parte del mundo porque Hologram se ha asociado ¡con más de 500 transportistas! También tienen planes mensuales y de pago por uso, y tienen un excelente foro comunitario para soporte técnico sobre activación de tarjetas SIM, API de hologramas, ¡y más! Funciona muy bien con este escudo en todo el país en los EE. UU. Para las redes LTE CAT-M1 de AT&T y Verizon, pero tenga en cuenta que en otros países es posible que deba obtener su propia tarjeta SIM de un proveedor local, ya que Hologram se asocia con operadores y CAT-M y NB-IoT es relativamente nuevo.
  • Batería LiPo de 3.7V (1000mAH +): mientras busca redes o transmite datos, el escudo puede consumir cantidades significativas de corriente y no puede confiar en la energía directa del riel Arduino 5V. Enchufe una batería LiPo de 3,7 V en el conector JST de la placa y asegúrese de que la batería esté conectada con el cable positivo a la izquierda (como los que se encuentran en Sparkfun o Adafruit). Además, es importante asegurarse de que la batería debe tener al menos 500 mAH de capacidad (mínimo básico) para poder suministrar suficiente corriente y evitar que el módulo se reinicie durante picos de corriente. Se recomienda 1000 mAH o más para estabilidad. La razón de esta capacidad mínima es porque el circuito de carga de la batería LiPo está configurado en 500 mA, por lo que debe asegurarse de que la batería tenga una capacidad de al menos 500 mAH para evitar daños en la batería.

Paso 2: ensamble el escudo

Ensamblar el escudo
Ensamblar el escudo
Ensamblar el escudo
Ensamblar el escudo
Ensamblar el escudo
Ensamblar el escudo

Para usar el escudo, necesitará soldar encabezados a menos que no planee usar esta placa como un "escudo" y más como un módulo independiente, ¡lo cual también está perfectamente bien! Un ejemplo de hacer esto es usar un Arduino Micro como controlador y conectarlo al escudo por separado.

La opción más común para usar la placa como un escudo Arduino son los encabezados hembra apilados, que se incluyen con el escudo. Después de soldar los encabezados, continúe y coloque el protector en la parte superior de la placa Arduino (a menos que lo esté usando como placa independiente) y estará listo para el siguiente paso.

Nota: Para obtener consejos sobre cómo soldar los pines, puede visitar esta página de la wiki de Github.

Paso 3: Pinout del escudo

Pinouts de escudo
Pinouts de escudo
Pinouts de escudo
Pinouts de escudo
Pinouts de escudo
Pinouts de escudo

El escudo simplemente usa el pinout de Arduino pero conecta ciertos pines para propósitos específicos. Estos pines se pueden resumir a continuación:

Pines de potencia

  • GND: tierra común para toda la lógica y la potencia
  • 3.3V - 3.3V del regulador de Arduino. ¡Use esto como lo haría en el Arduino!
  • 5V / LOGIC: este riel de 5V del Arduino carga la batería LiPo que alimenta el SIM7000 y también establece el voltaje lógico para el I2C y el cambio de nivel. Si está utilizando un microcontrolador de 3.3V, conecte 3.3V al pin "5V" del blindaje (consulte la sección a continuación).
  • VBAT: esto otorga acceso al voltaje de la batería LiPo y normalmente no está conectado a nada en el Arduino, por lo que puede usarlo como desee. También es el mismo que el voltaje de entrada del módulo SIM7000. Si está pensando en medir y monitorear este voltaje, consulte el comando "b" en el tutorial de demostración que mide el voltaje y muestra el porcentaje de batería. Recuerde, se requiere la batería LiPo.
  • VIN: este pin simplemente se conecta al pin VIN en el Arduino. Puede alimentar el Arduino como lo haría normalmente con 7-12 V en este pin.

Otros pines

  • D6 - Conectado al pin PWRKEY del SIM7000
  • D7 - Pin de reinicio de SIM7000 (¡utilícelo solo en caso de reinicio de emergencia!)
  • D8 - Pin listo para terminal de datos UART (DTR). Esto se puede usar para reactivar el módulo del modo de suspensión cuando se usa el comando "AT + CSCLK"
  • D9 - Pin del indicador de anillo (RI)
  • D10 - Pin de transmisión UART (TX) del SIM7000 (¡esto significa que debe conectar el TX de Arduino a este!)
  • D11 - Pin de recepción UART (RX) del SIM7000 (conéctelo al pin TX de Arduino)
  • D12 - Buen 'ole D12 en el Arduino, PERO puede conectarlo al pin de interrupción ALERT del sensor de temperatura soldando un puente
  • SDA / SCL: el sensor de temperatura está conectado al blindaje a través de I2C

Si está utilizando la placa como un módulo independiente y no como un "escudo", o si está utilizando lógica de 3,3 V en lugar de 5 V, deberá realizar las conexiones necesarias como se detalla en la sección "Cableado de la placa de host externa" de esta página wiki de Github.

Sin embargo, si todo lo que necesita es probar los comandos AT, solo necesita conectar la batería LiPo y el cable micro USB, luego siga estos procedimientos para probar los comandos AT a través de USB. Tenga en cuenta que también puede probar los comandos AT a través del IDE de Arduino, pero eso requeriría conectar los pines D10 / D11 para UART.

Para obtener información detallada sobre los pines del escudo y lo que hace cada pin, visite esta página wiki de Github.

Paso 4: Encendido del escudo

Alimentando el escudo
Alimentando el escudo

Para alimentar el escudo, simplemente conecte el Arduino y conecte una batería LiPo de 3.7V (1000mAH o mayor capacidad) como las que se venden en Adafruit o Sparkfun. Sin la batería, probablemente verá que el módulo se inicia y luego se bloquea poco después. Aún puede alimentar el Arduino como lo haría normalmente a través del cable USB o externamente con una fuente de alimentación de 7-12 V en el pin VIN y el riel de 5 V en el Arduino cargará la batería LiPo. Tenga en cuenta que si está utilizando una placa Arduino estándar, puede alimentarla de forma segura a través de una fuente de alimentación externa mientras mantiene el cable de programación enchufado porque tiene un circuito de selección de voltaje.

Indicación LED

Al principio, es posible que se pregunte si la placa está viva porque tal vez no haya ningún LED encendido. Esto se debe a que el LED "PWR" es un indicador de energía para el módulo SIM7000 en sí, y aunque está suministrando energía, ¡aún no ha encendido el módulo! Esto se hace pulsando el PWRKEY bajo durante al menos 72 ms, lo que explicaré más adelante. Además, si tiene una batería conectada y no está completamente cargada, el LED verde "DONE" no se encenderá, pero si no tiene una batería conectada, este LED debería encenderse (y podría parpadear ocasionalmente cuando se engaña pensando que la batería inexistente no está completamente cargada debido a ligeras caídas de voltaje).

Ahora que sabes cómo alimentar todo, ¡pasemos a lo celular!

Paso 5: tarjeta SIM y antena

Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena
Tarjeta SIM y antena

Elegir una tarjeta SIM

Una vez más, su tarjeta SIM debe ser compatible con LTE CAT-M (no solo LTE tradicional como lo que probablemente está en su teléfono) o NB-IoT, y debe ser un tamaño de SIM "micro". ¡La mejor opción que he encontrado para este escudo es la tarjeta SIM Hologram Developer que proporciona 1 MB / mes gratis y acceso a las API y recursos de Hologram para la primera tarjeta SIM! Simplemente inicie sesión en su panel de Hologram.io e ingrese el número CCID de la SIM para activarlo, luego configure la configuración de APN en el código (ya establecido de manera predeterminada). ¡Es sencillo y funciona en cualquier parte del mundo porque Hologram admite más de 200 operadores en todo el mundo!

Cabe señalar que las versiones SIM7000C / E / G también son compatibles con el respaldo 2G, por lo que si realmente desea probar y no tiene una tarjeta SIM LTE CAT-M o NB-IoT, aún puede probar el módulo en 2G.

Insertar la tarjeta SIM

En primer lugar, debe romper la micro SIM del soporte de la tarjeta SIM de tamaño normal. En el protector LTE, ubique el soporte de la tarjeta SIM en el lado izquierdo de la placa cerca del conector de la batería. La tarjeta SIM se inserta en este soporte con los contactos metálicos de la SIM hacia abajo y la pequeña muesca en un borde hacia el soporte de la tarjeta SIM.

Bondad de la antena

¡El kit de protección viene con una antena dual LTE / GPS realmente conveniente! También es flexible (aunque no debes tratar de torcerlo y doblarlo mucho porque podrías romper los cables de la antena si no tienes cuidado) y tiene un adhesivo despegable en la parte inferior. Conectar los cables es muy simple: simplemente tome los cables y encájelos en los conectores uFL correspondientes en el borde derecho del blindaje. NOTA: Asegúrese de hacer coincidir el cable LTE de la antena con el conector LTE del blindaje, y lo mismo con el cable GPS porque están cruzados.

Paso 6: Configuración de Arduino IDE

Configuración de Arduino IDE
Configuración de Arduino IDE

Este escudo SIM7000 se basa en las placas Adafruit FONA y usa la misma biblioteca pero mejorada con soporte de módem adicional. Puede leer las instrucciones completas sobre cómo instalar mi biblioteca FONA revisada aquí en mi página de Github.

También puede ver cómo probar el sensor de temperatura MCP9808 siguiendo estas instrucciones, ¡pero aquí me enfocaré principalmente en las cosas celulares!

Paso 7: Ejemplo de Arduino

Ejemplo de Arduino
Ejemplo de Arduino
Ejemplo de Arduino
Ejemplo de Arduino
Ejemplo de Arduino
Ejemplo de Arduino

Configuración de velocidad en baudios

De forma predeterminada, el SIM7000 se ejecuta a 115200 baudios, pero esto es demasiado rápido para que el software serial funcione de manera confiable y los caracteres pueden aparecer aleatoriamente como cuadros cuadrados u otros símbolos extraños (por ejemplo, una "A" podría mostrarse como "@"). Esta es la razón por la que si observa detenidamente, Arduino configura el módulo a una velocidad de transmisión más lenta de 9600 cada vez que se inicializa. Afortunadamente, el código se encarga de la conmutación automáticamente, por lo que no es necesario hacer nada especial para configurarlo.

Demostración del escudo LTE

A continuación, siga estas instrucciones para abrir el boceto "LTE_Demo" (o cualquier variación de ese boceto, dependiendo del microcontrolador que esté utilizando). Si se desplaza hacia abajo hasta el final de la función "setup ()", verá una línea "fona.setGPRSNetworkSettings (F (" holograma "));" que establece el APN para la tarjeta SIM de holograma. Esto es absolutamente necesario, y si está utilizando una tarjeta SIM diferente, primero debe consultar la documentación de la tarjeta sobre qué es el APN. Tenga en cuenta que solo necesita cambiar esta línea si no está utilizando una tarjeta SIM con holograma.

Cuando el código se ejecuta, Arduino intentará comunicarse con el SIM7000 a través de UART (TX / RX) utilizando SoftwareSerial. Para hacer esto, por supuesto, el SIM7000 debe estar encendido, así que mientras intenta establecer una conexión, verifique el LED "PWR" para asegurarse de que se encienda. (Nota: debería encenderse aproximadamente 4 segundos después de que se ejecute el código). Después de que Arduino establezca comunicación con el módulo, debería ver un menú grande con un montón de acciones que el módulo puede realizar. Sin embargo, tenga en cuenta que algunos de estos son para otros módulos 2G o 3G de SIMCom, por lo que no todos los comandos son aplicables al SIM7000, ¡pero muchos de ellos sí lo son! Simplemente escriba la letra correspondiente a la acción que desea realizar y haga clic en "Enviar" en la parte superior derecha del monitor en serie o simplemente presione la tecla Intro. ¡Observa con asombro cómo el escudo escupe una respuesta!

Comandos de demostración

A continuación, se muestran algunos comandos que debe ejecutar para asegurarse de que su módulo esté configurado antes de continuar:

  • Escriba "n" y presione enter para verificar el registro de la red. Debería ver "Registrado (casa)". Si no es así, compruebe si su antena está conectada y es posible que también tenga que ejecutar el comando "G" (que se explica a continuación) primero.
  • Verifique la intensidad de la señal de la red ingresando "i". Debería obtener un valor RSSI; ¡cuanto mayor sea este valor, mejor! El mío era 31, lo que indica el mejor soporte de intensidad de señal.
  • Ingrese el comando "1" para verificar información de red realmente interesante. Puede obtener el modo de conexión actual, el nombre del operador, la banda, etc.
  • Si tiene una batería conectada, pruebe el comando "b" para leer el voltaje y el porcentaje de la batería. Si no está usando una batería, este comando siempre leerá alrededor de 4200mV y, por lo tanto, dirá que está 100% cargada.
  • Ahora ingrese "G" para habilitar los datos celulares. ¡Esto configura el APN y es crucial para conectar su dispositivo a la web! Si ve "ERROR", intente desactivar los datos utilizando "g" y vuelva a intentarlo.
  • Para probar si realmente puede hacer algo con su módulo, ingrese "w". Le pedirá que ingrese la URL de la página web que desea leer y copie / pegue la URL de ejemplo "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/sim7000test123" y presione enter. Poco después, debería mostrarte un mensaje como "{" esto ":" fallido "," con ": 404", "porque": "no pudimos encontrar esto"} "(suponiendo que nadie haya publicado datos para" sim7000test123 ")
  • Ahora probemos el envío de datos ficticios a dweet.io, una API gratuita en la nube, ingresando "2" en el monitor en serie. Debería ver que se ejecuta a través de algunos comandos AT.
  • Para probar si los datos realmente llegaron, intente "w" nuevamente y esta vez ingrese "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{deviceID}" sin los corchetes, donde el ID del dispositivo es el IMEI. número de su dispositivo que debe imprimirse en la parte superior del monitor en serie desde la inicialización del módulo. ¡Debería ver "exitoso" y una respuesta JSON que contiene los datos que acaba de enviar! (Tenga en cuenta que el 87% de la batería es solo un número ficticio que se establece en el código y puede que no sea su nivel real de batería)
  • ¡Ahora es el momento de probar el GPS! Habilite la alimentación del GPS usando "O"
  • Ingrese "L" para consultar los datos de ubicación. Tenga en cuenta que es posible que deba esperar entre 7 y 10 segundos antes de que se solucione la ubicación. ¡Puede seguir ingresando "L" hasta que le muestre algunos datos!
  • Una vez que le proporcione los datos, cópielos y péguelos en Microsoft Word o en un editor de texto para que sea más fácil de leer. Verá que el tercer número (los números están separados por comas) es la fecha y la hora, y los siguientes tres números son la latitud, longitud y elevación (en metros) de su ubicación. Para verificar si fue correcto, vaya a esta herramienta en línea y busque su ubicación actual. ¡Debería darle la latitud / longitud y la altitud y comparar estos valores con el que le dio su GPS!
  • Si no necesita GPS, puede apagarlo con "o"
  • Diviértase con los otros comandos y vea el boceto de ejemplo "IoT_Example" para ver un ejemplo interesante sobre cómo enviar datos a una API en la nube gratuita a través de LTE.

¡Envíe y reciba mensajes de texto

Para ver cómo enviar mensajes de texto desde el escudo directamente a cualquier teléfono y enviar mensajes de texto al escudo a través del Panel de control o API de Hologram, lea esta página wiki de Github.

Ejemplo de IoT: seguimiento por GPS

Una vez que verifique que todo funciona como se esperaba, abra el boceto "IoT_Example".¡Este código de ejemplo envía la ubicación GPS y los datos de rumbo, la temperatura y el nivel de la batería a la nube! ¡Sube el código y observa con asombro cómo el escudo hace su magia! Para comprobar si los datos se enviaron realmente a la nube, vaya a "https://dweet.io/get/latest/dweet/for/{IMEI}" en cualquier navegador (complete el número IMEI que se encuentra en la parte superior de la monitor de serie después de la inicialización del módulo, o impreso en su módulo SIMCOM) y debería ver los datos que envió su dispositivo.

Con este ejemplo, también puede descomentar la línea con "#define samplingRate 30" para enviar datos repetidamente en lugar de ejecutar solo una vez. ¡Esto hace que su dispositivo sea esencialmente un dispositivo de rastreo GPS!

Para obtener más detalles, visite los tutoriales que hice para el rastreo GPS en tiempo real:

  • Tutorial del rastreador GPS parte 1
  • Tutorial del rastreador GPS, parte 2

Solución de problemas

Para preguntas comunes y problemas de resolución de problemas, visite las preguntas frecuentes en Github.

Paso 8: Prueba con comandos AT

Prueba con comandos AT
Prueba con comandos AT

Prueba desde Arduino IDE

Si desea enviar comandos AT al módulo a través del monitor en serie, use el comando "S" del menú para ingresar al modo de tubo en serie. Esto hará que todo lo que escriba en el monitor de serie se envíe al módulo. Dicho esto, asegúrese de habilitar "Ambos NL y CR" en la parte inferior del monitor en serie; de lo contrario, no verá ninguna respuesta a sus comandos porque el módulo no sabrá que ha terminado de escribir.

Para salir de este modo, simplemente presione el botón de reinicio en su Arduino. Tenga en cuenta que si está utilizando placas basadas en ATmega32u4 o ATSAMD21, también deberá reiniciar el monitor en serie.

Para obtener más información sobre el envío de comandos AT desde el IDE de Arduino, consulte esta página wiki.

Prueba directa a través de USB

Quizás un método más fácil (para los usuarios de Windows) es instalar los controladores de Windows detallados en este tutorial y probar los comandos AT utilizando el puerto micro USB del escudo.

Si aún desea experimentar con los comandos AT pero quiere ejecutarlos en una secuencia y no quiere meterse con la alteración de la biblioteca FONA, puede hacerlo con una pequeña biblioteca simple que escribí llamada "Biblioteca de comandos AT" que puede encontrar aquí en Github. Todo lo que necesita hacer es descargar el ZIP del repositorio y extraerlo en su carpeta de bibliotecas Arduino y un boceto de ejemplo (llamado "AT_Command_Test.ino") para el SIM7000 se puede encontrar aquí en el repositorio de Github del escudo LTE. Esta biblioteca le permite enviar comandos AT a través de Software Serial con tiempos de espera, verifica una respuesta específica del módulo, ¡ninguno o ambos!

Paso 9: Consumo de corriente

Para los dispositivos de IoT, desea que estos números bajen, ¡así que echemos un vistazo a algunas de las especificaciones técnicas! Para obtener un informe detallado de las mediciones de consumo actual, consulte esta página de Github.

Aquí hay un resumen rápido:

  • Módulo SIM7000 apagado: todo el escudo consume <8uA en una batería LiPo de 3,7 V
  • El modo de suspensión consume aproximadamente 1,5 mA (incluido el LED PWR verde, por lo que probablemente ~ 1 mA sin él) y permanece conectado a la red
  • La configuración del e-DRX puede configurar el tiempo de ciclo de la negociación de la red y ahorrar energía, pero también retrasará cosas como los mensajes de texto entrantes dependiendo de lo que el tiempo de ciclo esté configurado.
  • Conectado a la red LTE CAT-M1, inactivo: ~ 12mA
  • GPS agrega ~ 32mA
  • La conexión USB agrega ~ 20mA
  • La transmisión de datos a través de LTE CAT-M1 es ~ 96 mA durante ~ 12 s
  • El envío de SMS extrae ~ 96 mA durante ~ 10 s
  • La recepción de SMS consume ~ 89 mA durante ~ 10 s
  • PSM suena como una característica maravillosa, pero aún no ha funcionado

Y aquí hay una pequeña explicación más:

  • Modo de apagado: puede usar la función "fona.powerDown ()" para apagar completamente el SIM7000. En este estado, el módulo consume solo alrededor de 7.5uA, y poco después de apagar el módulo, el LED "PWR" también debería apagarse.
  • Modo de ahorro de energía (PSM): este modo es como el modo de apagado, pero el módem permanece registrado en la red mientras consume solo 9uA y mantiene el módulo encendido. En este modo solo estará activa la energía del RTC. Para los fanáticos de ESP8266, es básicamente "ESP.deepSleep ()" y el temporizador RTC puede activar el módulo, pero puedes hacer algunas cosas muy interesantes como activar el módem enviándole un SMS. Sin embargo, desafortunadamente no pude hacer funcionar esta característica. ¡Definitivamente avísame si lo haces!
  • Modo de vuelo: en este modo todavía se suministra energía al módulo, pero la RF está completamente deshabilitada, pero la tarjeta SIM sigue activa, así como la interfaz UART y USB. Puede ingresar a este modo usando "AT + CFUN = 4" pero tampoco vi que esto surtiera efecto.
  • Modo de funcionalidad mínima: este modo es el mismo que el modo de vuelo, excepto que la interfaz de la tarjeta SIM es inaccesible. Puede ingresar a este modo usando "AT + CFUN = 0" pero también puede ingresar a este modo usando "AT + CSCLK = 1" después de lo cual el SIM7000 levantará el pin DTR cuando el módulo esté en modo inactivo. En este modo de suspensión, si se baja DTR, se activará el módulo. ¡Esto puede ser útil porque despertarlo puede ser mucho más rápido que encenderlo desde cero!
  • Modo de recepción / transmisión discontinua (DRX / DTX): puede configurar la "frecuencia de muestreo" del módulo, por así decirlo, de modo que el módulo solo verifique mensajes de texto o envíe datos a una velocidad más rápida o más lenta, todo mientras permanece conectado a la red. ¡Esto reduce significativamente el consumo de corriente!
  • Desactivar el LED "PWR": Para ahorrar algunos centavos más, puede desactivar el LED de alimentación del módulo cortando el puente de soldadura normalmente cerrado al lado. Si más tarde cambias de opinión y quieres recuperarlo, ¡solo suelda el puente!
  • LED "NETLIGHT" encendido / apagado: ¡También puede usar "AT + CNETLIGHT = 0" para apagar completamente el LED azul de estado de la red si no lo necesita!
  • GNSS encendido / apagado: puede ahorrar 30 mA apagando el GPS usando el comando "fona.enableGPS ()" con verdadero o falso como parámetro de entrada. Si no lo está utilizando, le sugiero que lo apague. Además, descubrí que solo se necesitan alrededor de 20 segundos para obtener una solución en la ubicación desde un inicio en frío y solo alrededor de 2 segundos cuando el dispositivo ya ha estado encendido (como si apaga el GPS y luego vuelve a encenderlo y vuelve a consultar), lo cual es bastante rápido ! También puede experimentar con arranque en caliente / caliente y GPS asistido.

Paso 10: Conclusiones

En general, el SIM7000 es súper rápido y utiliza tecnología de vanguardia con GPS integrado y viene cargado de características interesantes. Desafortunadamente para aquellos de nosotros en los Estados Unidos, NB-IoT no está completamente implementado aquí, así que tendremos que esperar un poco hasta que salga, pero con este escudo LTE todavía podemos usar LTE CAT-M1 en las redes de AT&T y Verizon. ¡Este escudo es ideal para experimentar con dispositivos celulares de baja potencia como rastreadores GPS, registradores de datos remotos y mucho más! Al incluir otros escudos y módulos para cosas como almacenamiento de tarjetas SD, paneles solares, sensores y otra conectividad inalámbrica, ¡las posibilidades son casi infinitas!

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  • Para pedir su propio escudo, visite mi sitio web para obtener información o pídalo en Amazon.com
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Dicho esto, ¡feliz bricolaje y asegúrate de compartir tus proyectos y mejoras con todos!

~ Tim

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