帶有SIM7020和T Mobile的Arduino NB IoT

描述

概括

此演示是如何通過(guò)服務(wù)提供商 (T-Mobile) 將 Arduino MKR 和 NB-IoT 分線板 (SIM7020E) 連接到云 API (AllThingsTalk) 的示例。演示非?；A(chǔ)，展示了將數(shù)據(jù)發(fā)送到云端的最低要求。

Arduino MKR 設(shè)置

這個(gè)設(shè)置非常簡(jiǎn)單。Arduino MKR 使用串行端口與 SIM7020E 調(diào)制解調(diào)器通信。將電源（在這種情況下為 3V?。?、Gnd、RX/TX 和 DTR/PWR 連接到 Arduino。

在以下網(wǎng)站查看 SIM7020 HW 指南和 SIM7020 AT 命令指南：simcom.com 。

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電路連接

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信息：PWRKEY (PowerPin) 必須在 Vdd 上電后循環(huán)通過(guò)高-低-高狀態(tài)，DTR (SleepPin) 保持低電平 - 用于在需要時(shí)將調(diào)制解調(diào)器從睡眠中喚醒。

草圖代碼

該草圖利用一些功能將 AT 命令腳本發(fā)送到 SIM7020。#include 文件包含腳本（const Array *Char），您可以根據(jù)需要擴(kuò)展它們。scripts 命令返回一個(gè)狀態(tài)值：1 = OK，0 = ERROR，-1 = TIMEOUT。由程序員對(duì)這些狀態(tài)采取行動(dòng)。還有一個(gè)透明模式，您可以通過(guò) Arduino 串行監(jiān)視器手動(dòng)發(fā)送 AT 命令。對(duì)于此演示代碼，完成以下序列：

• 啟動(dòng)串口：Serial1 = 13/14 上的標(biāo)準(zhǔn) Arduino 串口。
• 通過(guò) PWR-Pin 對(duì) Sim7020 進(jìn)行電源排序
• 閱讀 Imei 和其他模塊詳細(xì)信息。
• 連接到 T-Mobile 網(wǎng)絡(luò) (ID 20416)
• 設(shè)置 NB-IoT 和接入點(diǎn) (cdp.iot.t-mobile.nl\ cq 172.27.131.100)
• 在端口 15683 上打開(kāi)到 T-Mobile 的 CDP 的 UDP 套接字
• 循環(huán)：每分鐘發(fā)送 2 個(gè) RandomInteger 值

兩個(gè)整數(shù)是模擬值*100，用8個(gè)十六進(jìn)制字符表示。在本例中，它們是隨機(jī)（噪聲）數(shù)，從未連接的 A0 和 A1 端口讀取。

備注：在此代碼示例中，沒(méi)有對(duì)錯(cuò)誤的預(yù)期構(gòu)建，即重試或重新配置套接字。這很簡(jiǎn)單。

T-Mobile 設(shè)置

首先，您需要在您所在地區(qū)支持 NB-IoT 的服務(wù)提供商。這可能是 T-Mobile，因?yàn)樗峁┝藢?duì)這種 LTE 邊帶技術(shù)的早期訪問(wèn)，并且有一個(gè)連接設(shè)備平臺(tái) (CDP) 設(shè)置，帶有 API 或在線接口、有趣的論壇和一個(gè)專(zhuān)注于早期采用者和初創(chuàng)公司的啟動(dòng)指南. 執(zhí)行以下步驟：

• 從其支持合作伙伴之一在線獲取 T-Mobile 演示 SIM 卡
• 注冊(cè)：為 UDP 數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)帳戶
• 注冊(cè)您的硬件調(diào)制解調(diào)器設(shè)備的 Imei（Imei：使用 Simcom AT 命令AT+GSN或從標(biāo)簽中復(fù)制）。
  備注：如果您在注冊(cè) Imei 時(shí)收到錯(cuò)誤消息，請(qǐng)嘗試使用其他瀏覽器！T-Mobile 網(wǎng)站的支持似乎有一些限制。
• 設(shè)置回調(diào) URL以將您的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到 ATT

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如果您愿意，您還可以遵循 PostMan 的 Beeceptor（簡(jiǎn)單端點(diǎn)）的 T-Mobile 示例（用于管理您的設(shè)備和訂閱的 API 接口）。

AllThingsTalk (ATT) 設(shè)置

在AllThingsTalk上設(shè)置一個(gè)帳戶。有關(guān)設(shè)置，請(qǐng)參見(jiàn)下面的圖片。在你的環(huán)境中，你有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的操場(chǎng)（或者你創(chuàng)建一個(gè)新的場(chǎng)地）。在地面，通過(guò)選擇“您自己的 NB-IoT 設(shè)備”添加設(shè)備，為其命名，然后選擇提供商（T-Mobile），并注冊(cè) iMei 信息。

這將啟動(dòng)具有空資產(chǎn)的設(shè)備。資產(chǎn)是設(shè)備的傳感器/執(zhí)行器屬性，反映在作為有效負(fù)載發(fā)送的數(shù)據(jù)中。現(xiàn)在創(chuàng)建兩個(gè)資產(chǎn)作為傳感器（當(dāng)我們發(fā)送兩個(gè)整數(shù)數(shù)據(jù)時(shí)），將數(shù)字作為配置文件（我們稍后實(shí)現(xiàn)數(shù)字），然后保存。

我們的 Arduino 設(shè)備會(huì)將有效載荷數(shù)據(jù)作為兩個(gè)整數(shù)發(fā)送，由 4 字節(jié)值二進(jìn)制數(shù)據(jù) < sensor1high, sensor1low, sensor2high, sensor2low > 表示，

即 AT+CSOSEND=0, 8, " 01A3021C " -> integer1: 01A3x, integer2 021Cx

在 Settings -> Payload Formats 下，我們可以定義 ATT 需要如何實(shí)現(xiàn)這個(gè) payload 數(shù)據(jù)（見(jiàn)下圖）。

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使用ABCL將自定義二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為您的表示形式：

{
 "sense": [
   {
     "asset": "Analog01",
     "value": {
       "byte": 0,
       "bytelength": 2,
       "type": "integer",
       "calculation": "val / 100"
     }
   },
   {
     "asset": "Analog02",
     "value": {
       "byte": 2,
       "bytelength": 2,
       "type": "integer",
       "calculation": "val / 100"
     }
   }
 ]
}

在這里，我們將 4 字節(jié)有效負(fù)載定義為拆分為兩個(gè) 2 字節(jié)模擬資產(chǎn)值，包括除以 100 以使其成為 2 位十進(jìn)制值。

在上面的示例中：integer1: 01A3x = 419d = 4.19表示模擬值。

最后但并非最不重要的一點(diǎn)是在 ATT 儀表板中：要保留您的歷史數(shù)據(jù)，請(qǐng)打開(kāi) Settings -> DataStorage

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發(fā)送數(shù)據(jù)

啟動(dòng)您的 Arduino，加載草圖，然后觀看串行監(jiān)視器。一旦您看到以下 AT 序列，就會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)：

ATZ
OK
AT+CFUN=0
+CPIN: NOT READY
OK
AT+CREG=2
OK
AT*MCGDEFCONT="IP","cdp.iot.t-mobile.nl"
OK
AT+CFUN=1
OK
AT+CBAND=8
OK
AT+COPS=1,2,"20416"              -> CONNECT TO T-MOBILE NETWORK
+CPIN: READY
+CREG: 2
+CREG: 5,"0405","00517C66",9     -> CONFIRMED 9 = NBioT
OK
AT+CGCONTRDP
OK
AT+CSQ                           -> SIGNAL QUALITY
+CSQ: 17,0
OK
AT+CSOC=1,2,1                    -> DEFINE UDS SOCKET
+CSOC: 0
OK
AT+CSOCON=0,15683,"172.27.131.100"     -> OPEN SOCKET PORT 15683
OK
AT+CSOSEND=0,8,"01A3021C"              -> DATA IS SEND, 8char, 4 bytes in HEX
OK

在T-Mobile項(xiàng)目?jī)x表板中，您可以看到最后發(fā)送的有效負(fù)載。項(xiàng)目 -> 詳細(xì)信息 -> 設(shè)備列表

在ATT儀表板中，您應(yīng)該會(huì)在設(shè)備的“生命數(shù)據(jù)”下看到數(shù)據(jù)：

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1 / 2 ?壽命數(shù)據(jù)和調(diào)試數(shù)據(jù)

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在調(diào)試下，您可以看到有效負(fù)載數(shù)據(jù)和解析。如果解析出錯(cuò)，您可以在此處查看。

待完成

• 執(zhí)行器數(shù)據(jù)發(fā)送到設(shè)備
• MQTT 轉(zhuǎn)發(fā)