带有SIM7020和T Mobile的Arduino NB IoT

描述

概括

此演示是如何通过服务提供商 (T-Mobile) 将 Arduino MKR 和 NB-IoT 分线板 (SIM7020E) 连接到云 API (AllThingsTalk) 的示例。演示非常基础，展示了将数据发送到云端的最低要求。

Arduino MKR 设置

这个设置非常简单。Arduino MKR 使用串行端口与 SIM7020E 调制解调器通信。将电源（在这种情况下为 3V！）、Gnd、RX/TX 和 DTR/PWR 连接到 Arduino。

在以下网站查看 SIM7020 HW 指南和 SIM7020 AT 命令指南：simcom.com 。

 

电路连接

 

信息：PWRKEY (PowerPin) 必须在 Vdd 上电后循环通过高-低-高状态，DTR (SleepPin) 保持低电平 - 用于在需要时将调制解调器从睡眠中唤醒。

草图代码

该草图利用一些功能将 AT 命令脚本发送到 SIM7020。#include 文件包含脚本（const Array *Char），您可以根据需要扩展它们。scripts 命令返回一个状态值：1 = OK，0 = ERROR，-1 = TIMEOUT。由程序员对这些状态采取行动。还有一个透明模式，您可以通过 Arduino 串行监视器手动发送 AT 命令。对于此演示代码，完成以下序列：

• 启动串口：Serial1 = 13/14 上的标准 Arduino 串口。
• 通过 PWR-Pin 对 Sim7020 进行电源排序
• 阅读 Imei 和其他模块详细信息。
• 连接到 T-Mobile 网络 (ID 20416)
• 设置 NB-IoT 和接入点 (cdp.iot.t-mobile.nl\ cq 172.27.131.100)
• 在端口 15683 上打开到 T-Mobile 的 CDP 的 UDP 套接字
• 循环：每分钟发送 2 个 RandomInteger 值

两个整数是模拟值*100，用8个十六进制字符表示。在本例中，它们是随机（噪声）数，从未连接的 A0 和 A1 端口读取。

备注：在此代码示例中，没有对错误的预期构建，即重试或重新配置套接字。这很简单。

T-Mobile 设置

首先，您需要在您所在地区支持 NB-IoT 的服务提供商。这可能是 T-Mobile，因为它提供了对这种 LTE 边带技术的早期访问，并且有一个连接设备平台 (CDP) 设置，带有 API 或在线接口、有趣的论坛和一个专注于早期采用者和初创公司的启动指南. 执行以下步骤：

• 从其支持合作伙伴之一在线获取 T-Mobile 演示 SIM 卡
• 注册：为 UDP 数据创建一个帐户
• 注册您的硬件调制解调器设备的 Imei（Imei：使用 Simcom AT 命令AT+GSN或从标签中复制）。
  备注：如果您在注册 Imei 时收到错误消息，请尝试使用其他浏览器！T-Mobile 网站的支持似乎有一些限制。
• 设置回调 URL以将您的数据转发到 ATT

 

 

 

 

 

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如果您愿意，您还可以遵循 PostMan 的 Beeceptor（简单端点）的 T-Mobile 示例（用于管理您的设备和订阅的 API 接口）。

AllThingsTalk (ATT) 设置

在AllThingsTalk上设置一个帐户。有关设置，请参见下面的图片。在你的环境中，你有一个标准的操场（或者你创建一个新的场地）。在地面，通过选择“您自己的 NB-IoT 设备”添加设备，为其命名，然后选择提供商（T-Mobile），并注册 iMei 信息。

这将启动具有空资产的设备。资产是设备的传感器/执行器属性，反映在作为有效负载发送的数据中。现在创建两个资产作为传感器（当我们发送两个整数数据时），将数字作为配置文件（我们稍后实现数字），然后保存。

我们的 Arduino 设备会将有效载荷数据作为两个整数发送，由 4 字节值二进制数据 < sensor1high, sensor1low, sensor2high, sensor2low > 表示，

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

在 Settings -> Payload Formats 下，我们可以定义 ATT 需要如何实现这个 payload 数据（见下图）。

 

 

 

 

 

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使用ABCL将自定义二进制数据转换为您的表示形式：

{
 "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"
     }
   }
 ]
}

在这里，我们将 4 字节有效负载定义为拆分为两个 2 字节模拟资产值，包括除以 100 以使其成为 2 位十进制值。

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

最后但并非最不重要的一点是在 ATT 仪表板中：要保留您的历史数据，请打开 Settings -> DataStorage

发送数据

启动您的 Arduino，加载草图，然后观看串行监视器。一旦您看到以下 AT 序列，就会发送数据：

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项目仪表板中，您可以看到最后发送的有效负载。项目 -> 详细信息 -> 设备列表

在ATT仪表板中，您应该会在设备的“生命数据”下看到数据：

 

 

 

 

 

1 / 2 •寿命数据和调试数据

 

在调试下，您可以看到有效负载数据和解析。如果解析出错，您可以在此处查看。

待完成

• 执行器数据发送到设备
• MQTT 转发