Pe 19 Septembrie 2018, Vodafone România a anunțat lansarea comercială a primei rețele NB IoT din România având acoperire națională (sursă: https://www.vodafone.ro – comunicate de presă 2018).
itbrainpower.net (R&D Software Solutions) salută lansarea comercială a tehnologiei NB IoT în România și sprijină utilizarea acesteia oferind 35% discount la prețul de listă, până la data de 31 Decembrie 2018, pentru produsele NB IoT existente.
Ce este tehnologia NB IoT și de ce și unde să o utilizăm?
Tehnologia NB IoT asigură acoperirea pe distanțe mari, are o bună penetrare în interior (164dB link budget), asigură un consum de putere scăzut și oferă densități ridicate de terminale prin: micșorarea benzii de transmisie la 200kHz, prin utilizarea modulației DSSS și având în plus modurile de operare Guard band și In Band. De asemenea, câteva tehnici LPWR încorporate (PSM și i-e-DRX) fac din NB IoT tehnologia de elecție pentru aplicațiile IoT cu volum foarte mic de transmisie și cu periodicitate mică. Totuși, este bine de subliniat că nu toate caracteristicile NB IoT sunt pozitive – caracteristicile de mai sus sunt acompaniate de întârzieri mari de transmisie (până la 10 secunde) și de rate de transfer scăzute (până la ~250kbits / ~250kbits UL/DL) – în funcție de cerințele aplicației, este posibil ca LTE CAT-M1 să ofere avantaje comparative cu NB IoT.
Prin evoluția pieței, cât și din cauza spectrului radio limitat, operatorii de telefonie mobile (MNO) sunt obligați să închidă tehnologiile 2G și 3G existente, nu neaparat în această ordine, pentru a face loc tehnologiilor de comunicație mobile moderne precum 5G. Este important să specificăm că tehnologiile 4G existente, incluzând tehnologiile LTE Low Power (NB IoT și LTE CAT M1), vor face parte din implementările 5G. Luând în considerare toate aceste aspecte, putem estima durata de viață a noilor tehnologii LTE Low Power (NB IoT și LTE CAT M1) la aproximativ 20-25 de ani. Clar, este momentul pentru a investi în dezvoltarea tehnologiilor IoT bazate pe NB IoT și LTE CAT M1.
Cum testăm transmisia de date folosind tehnologia NB IoT
Testarea transmisiei NB IoT va fi exemplificată utilizând shieldul xyz-mIoT [PN: XYZMIOT209#BC95-UFL-xxxxxxx] echipat cu modulul Quectel BC95G și constă din 4 pași (aproximativ 15-20 minute).
Beneficiind de puterea și versatilitatea nucleului ARM0 (ATSAMD21G) integrat, “xyz-mIoT by itbrainpower.net”oferă prin interfețele disponibile [I2C, SPI, UART, 13 I/O digitale – capabile 1WIRE și PWM, 5 intrări analogice și altele] posibilități multiple de interfațare cu alte dispozitive, senzori sau actuatoare în soluții de tip automatizare IoT.
Shieldul xyz-mIoT poate avea până la 5 senzori integrați simultan. Aceștia pot fi: THS (senzor de temperatură și de umiditate) – HDC2010, tVOC & eCO2 (senzor de calitate a aerului, CO2 și compuși volatili organici – echivalent CO2) – CCS811, HALL (senzor magnetic) – DRV 5032 sau IR (senzor infraroșu) KP-2012P3C, IR (senzor infraroșu) secundar – KP-2012P3C, TILT (senzor mișcare/vibrație) sau REED (senzor magnetic) – SW200D. Echiparea cu senzori este dependentă de PN-ul comandat. Shieldul xyz-mIoT a fost proiectat și este produs în România de către https://itbrainpower.net.
Pentru realizarea testului de transmisie date NB IoT, vom mai avea nevoie de 1 × capacitor 1000-2200uF/6.3V low ESR, o antenă GSM cu mufă uFL (sau un pigtail uFL SMA și o antenă GSM cu mufă SMA) și, bineînteles, un SIM care să suporte NB IoT (Vodafone România).
Testare NB IoT BG95G pas 1 [preparare hardware]:
a. Lipim cele două pad-uri ale SJP6. Astfel, activăm alimentarea shieldului xyz-mIoT din USB 5V.
b. Lipim condensatorul electrolitic pe padurile “super-capacitor” Vbat și GND ale shieldului, ca în poza din dreapta.
Testare NB IoT BG95G pas 2 [conectare hardware]:
Înserați nano-SIM-ul NB IoT de la Vodafone în slotul shieldului xyz-mIoT. În mod normal, acest SIM vine fără procedura de verificare a codului PIN activată. În caz contrar, dezactivați procedura de verificare a codului PIN [vezi cum la https://itbrainpower.net/FAQ/ ]. Conectați antena GSM la mufa uFL a shieldului. Folosind un cablu USB, conectați placa de dezvoltare xyz-mIoT la computer.
Testare NB IoT BG95G pas 3 [download și instalare software. setări preliminare]:
Compilarea și încărcarea software-ului se va face în mediul de dezvoltare Arduino.cc (v> 1.8.5).
a. Descarcă și instalează “xyz-mIoT shields Arduino class” disponibil, pentru utilizatorii înregistrați, la https://itbrainpower.net/downloads.php#xyz-mIoT. Directivele de instalare se găsesc în pagina de download.
b. Descarcă și instalează “NB IOT [UDP mode] support for xyz-mIoT/u-GSM shields”, de la aceeași adresă web.
c. Instalează listenerul “udp_echo.py” (un serviciu demo UDP care răspunde cu datagramul recepționat) disponibil în pachetul “NB IOT [UDP mode] support for xyz-mIoT/u-GSM shields” sau, online la: https://itbrainpower.net/downloadables/udp_echo.py. Notează pentru mai târziu parametrii IP address și UDP PORT ai listenerului.
d. Actualizăm câțiva parametri în fișierele h din “itbpNBIoTClass”. Astfel:
– în “itbpGPRSIPdefinition.h” actualizăm NETWORKID (numeric network id code) pentru furnizorul de servicii NB IoT – “22601” pentru Vodafone România.
– în același fișier, actualizăm SERVER_ADDRESS și SERVER_PORT cu parametrii utilizați în pasul c la serviciul echo listener.
– în același fișier, actualizăm LTE_BAND cu valoarea 20 – Vodafone România utilizează banda LTE B20.
– în “itbpGSMdefinition.h” alegem pentru parametrul _itbpModem_ valoarea xyzmIoT (liniile 60-61).
– în același fișier, liniile 64-65, alegem pentru parametrul _Qmodule_ valoarea BG95G.
Testare NB IoT BG95G pas 4 [compilare și încărcare software. rulare test]:
a. Deschide în mediul Arduino.cc (versiune >=1.8.5) proiectul “xyz_mIoT_NBIoT_Class_example_UDP_echo.ino”, din meniul Arduino “File/Examples/itbpNBIoTClass”.
b. Selectează în Arduino boardul xyz-mIoT și portul de programare al xyz-mIoT (vezi imaginea din dreapta). Reamintesc că pentru activarea modului programming și activarea portului de programare, trebuie să apeși de două ori, rapid, pe switch-ul RESET al shieldului xyz-mIoT.
c. Copilează și încarcă software-ul. Pentru vizualizarea mesajelor debug, folosește consola Arduino, sau altă consolă serială, având următoarele setări: 57600bps, 8N, 1.
După încărcarea software-ului demo NB IoT, shieldul xyz-mIoT va rula aplicația în regim de exchange data la fiecare 10minute. Pot fi vizualizate etapele de conectare, datagramul transmis, cel recepționat, dar și semnalizarea comutării între modurile NB IoT și semnalizare recepție datagram: ENTER ACTIVE MODE, ENTER IDLE MODE (LEAVE ACTIVE MODE) și ENTER PSM MODE.
De asemenea, LED-urile shieldului xyz-mIoT, vor semnaliza modurile ACTIVE, IDLE și PSM.
Ca alternativă, același test NB IoT poate fi realizat și utilizând shieldul modular u-GSM by https://itbrainpower.net, PN: UGSM219-BC95G#UFL, echipat cu modulul Quectel BC95G.
Informații suplimentare despre testarea NB IoT, inclusiv cele necesare pentru rularea testului folosind shieldul u-GSM, precum și modalitatea de interconectare cloud (AllThinkTalks.io), pot fi găsite la adresa de internet:
https://itbrainpower.net/a-gsm/BC95G-NBIoT-data-transmission-how-to
R&D Software Solutions srl – furnizor Român de soluții embedded hardware și software – prin conceptele sale originale și inovatoare incluse în designul modem-urilor Low Power LTE/LTE/3G/GSM, oferă inginerilor posibilitatea de a implementa rapid dispozitive IoT prin integrarea facilă a acestora cu plăci SBC (single-board computers, precum Raspberry PI, BeagleBone Black etc.), shielduri Arduino sau cu alte microcontrolere.
Comenzile pot fi plasate online via: https://gsm-gps-modules.com/ro/Internet-of-Thinks-[IOT] sau prin email: dragos@rdss.ro
Autor: Dragoș Iosub,
R&D Software Solutions
https://itbrainpower.net
dragos@rdss.ro +40 (0) 745 611611
Toate modulele Quectel sunt disponibile în România cu livrare rapidă din stoc prin Comet Electronics. De asemenea, inginerii de la Comet Electronics și inginerii de asistență tehnică Quectel vă pot oferi suportul necesar pentru a dezvolta orice tip de aplicații.
Pentru detalii tehnice şi comerciale, contactaţi: Ing. Ciprian Varga, Director Tehnic
Comet Electronics
Str. Sfânta Treime nr. 47, Bucureşti, Sector 2
Tel.: 021 243 2090 | Fax: 021 243 4090
office@comet.srl.ro | www.comet.srl.ro