SIM7020E:
работа с NB-IoT на практике

№ 02’2018
PDF версия
Стандарт NB-IoT, который в ближайшей перспективе должен потеснить GSM-модули в стационарных решениях с небольшим объемом передаваемых данных, сегодня доступен для тестирования у основных операторов сотовой связи. Уже сейчас можно проверить работу устройств на базе NB-IoT-модулей, чтобы к моменту массового развертывания сетей иметь на руках действующее решение.

Введение

NB-IoT-модуль SIM7020E

Рис. 1. NB-IoT-модуль SIM7020E

Компания SIMCom Wireless Solutions, мировой лидер в области модулей сотовой связи и навигации, предлагает ряд решений для данного стандарта. Одно из них — модуль SIM7020E (рис. 1), обзор которого был приведен в ранее вышедшей статье [1]. Компактный корпус 15,7×17,6 мм, пониженный диапазон питающих напряжений 2,1–3,6 В (потребление в режиме PSM составляет 5 мкА), поддержка различных частотных диапазонов, а также возможность написания пользовательских приложений предусматривают на его базе реализацию малогабаритных, бюджетных и энергоэффективных устройств. При работе в сетях данного стандарта есть ряд особенностей в части алгоритма АТ-команд, которые отличают данные решения от модулей стандарта GSM. В статье приведен обзор наиболее типичного алгоритма применения NB-IoT модуля — регистрация в сети NB-IoT, выход в сеть и обмен данными по протоколам TCP и UDP.

 

Активация контекста и регистрация в сети

Первый этап работы — регистрация в сети и активация контекста для обеспечения передачи данных. Для успешной регистрации в сети NB-IoT-модулю требуется знать APN. Следует иметь в виду, что APN для регистрации в сети и активации контекста могут различаться. В общем случае APN для регистрации берется модулем из SIM-карты или таблицы операторов внутри прошивки. Исходя из этого инициализация выглядит следующим образом [2, 3]:

AT+CPIN? //проверка готовности SIM-карты
+CPIN: READY //готова
OK
AT+CSQ //запрос уровня сигнала
+CSQ:22,0
OK
AT+CGREG? //Наличие регистрации в сети оператора
+CGREG: 0,1
OK
AT+CGACT? //проверка активации контекста
+CGACT:1,1 //контекст активирован автоматически
OK
AT+COPS? //запрос информации об операторе
+COPS: 0,0,”oper_name”,9 // oper_name — указание на оператора, 9 — стандарт NB-IoT
OK
AT+CGCONTTRDP // APN и IP-адрес в сети
+CGCONTTRDP: 1,5,”context_apn”,”xxx.xxx.xxx.xxx” //успешно получен IP
OK

Если по какой-то причине информация об APN в модуле отсутствует (на SIM-карте и в памяти) и модуль не может зарегистрироваться в сети (+CGREG: 0,0), его необходимо задать вручную (проверить его наличие можно командой AT*MCGDEFCONT?):

AT+CFUN=0 //отключение ВЧ-части
+CPIN: NOT READY
OK
AT*MCGDEFCONT=”IP”,”APN_REG” //заданиеAPN
OK
AT+CFUN=1 //включение ВЧ-части
OK
AT+CGREG? //Наличие регистрации в сети оператора
+CGREG: 0,1
OK
Для деактивации контекста и прекращения работы необходимо реализовать следующий алгоритм:
AT+CGACT=0,1 //деактивируем контекст #1
OK
AT+CGACT? //Запрос статуса
+CGACT:1,0 //деактивировано
OK
AT+CGCONTRDP // APN и IP-адрес в сети
OK //ответ ОК указывает, что IP модулю не присвоен и взаимодействие с сетью прекращено

 

Работа с TCP-стеком модуля

SIM7020E поддерживает работу в качестве TCP-клиента как в прозрачном, так и непрозрачном режимах. Модуль позволяет обмениваться данными одновременно по нескольким сокетам (до пяти) по протоколам TCP и/или UDP.

Алгоритм взаимодействия с модулем при работе в непрозрачном режиме следующий:

AT+CSOC=1,1,1 //создаем первый сокет: 1 — IPv4, 1 — TCP, 1 — IP
+CSOC:0 //id сокета
OK
AT+CSOC=1,2,1 //создаем второй сокет: 1 — IPv4, 2 — UDP, 1 — IP
+CSOC:1 //id сокета
OK
AT+CSOSENDFLAG=1 //выдавать подтверждение отправки
OK
AT+CSOCON=0,xxxx,”yyy.yyy.yyy.yyy” //соединение с TCP-сервером: xxxx — порт, “…” — IP-адрес
OK
AT+CSOCON=1,zzzz,”yyy.yyy.yyy.yyy” //соединение с UDP-сервером: zzzz — порт, “…” — IP-адрес
OK
AT+CSOSEND=0, 0, ”Hello” //отправка данных на TCP-сервер: 0 — id сокета, 0 — размер передаваемых данных (требуется только для передачи Hex/ASCII), “…” — данные
OK
SEND:0,5 //5 байт успешно отправлены через нулевой сокет
+CSONMI:0,5,48656c6c6f //получены данные с удаленной стороны: 0 — id сокета, 5 — размер, данные
AT+CSOSEND=1, 10, ”48656c6c6f” //отправка данных на UDP-сервер: 0 — id сокета, 10 — размер передаваемых данных), “…” — данные
OK
SEND:1,5 //5 байт успешно отправлены через первый сокет
AT+CSOCL=0 //закрываем нулевой сокет (TCP)
OK
AT+CSOCL=1 //Закрываем первый сокет (UDP)
OK

Итоговый алгоритм работы со встроенным TCP/UDP-стеком модуля в виде блок-схемы представлен на рис. 2.

Алгоритм работы с TCP/UDP-стеком модуля

Рис. 2. Алгоритм работы с TCP/UDP-стеком модуля

Наряду с TCP, UDP, а также HTTP-протоколами, которые являются довольно громоздкими, в модуле предусмотрен ряд специализированных, предназначенных для IoT-решений. Это LWM2M, CoAP и MQTT. Их основные особенности и преимущества рассмотрены в [1]. Все они реализованы внутри SIM7020E, алгоритм работы с ними приведен в [4].

 

Заключение

Несмотря на отличия при работе в NB-IoT, принципиально модуль должен пройти все те же стадии, что и в GSM: регистрацию в сети, активацию контекста и организацию подключения. Главной особенностью сетей NB являются режимы энергосбережения eDRX и PSM — их применение рассматривалось в статье [5]. Текущий функционал модуля позволяет интегрировать его в любую М2М-разработку, где требуется компактное, энергоэффективное, бюджетное и функциональное решение, способное реализовать широкий круг задач. Все это делает SIM7020E оптимальным для применения в качестве устройства передачи данных счетчиков, систем телеметрии, промышленных модемов, датчиков и других устройств.

Литература
  1. Новинский Д. SIM7020E: NB-IoT-модуль в знакомом форм-факторе // Беспроводные технологии. 2018. № 1.
  2. SIM7020 Series AT Command Manual.
  3. SIM7020 Series TCPIP Application Note.
  4. SIM7020 Series MQTT (LWM2M/COAP/HTTP) Application Note.
  5.  Батуев Б. SIM7000E/SIM7000E-N: применение энергосберегающих режимов PSM и eDRX в сети NB-IoT // Беспроводные технологии. 2017. № 2.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

سكس عربي مصري مجاني sexauskunft.net سكسحر unblurred hentai nicehentai.com omega hentai chinki sex renklipornoo.net village naked dance hot x porn video hindipornsite.com heather jayne nude huge dick comics streamhentai.net hentai msngs
قصص وصور سكس wiwiuku.com مشاهدة أفلام سكس ラブホテル完全盗撮 浮気ドキュメント 禁断の関係 javshare.info とらぶるだいありー brawling go 132 hentaika.org all the way through futa www.indiansexmms pornhindivideo.com ftv hot live 福岡 風俗 図鑑 javwhores.mobi 日本で一番黒いgカップグラドルの絶倫性欲でハメ撮りsexしまくった日常を記録
x videos american fucktube24.com sex odia video 完全拘束イラマチオ 3 あべみかこ javpussy.net 300maan-316 xnxx miya khalifa indianpornsearch.com www.tamil sex videos どエロイ女のムチムチ肉感!ふにゃふにゃ星人 羽生ありさ freejavstreaming.net 生意気j○妹プリ尻挑発 telugu outdoor sex hindipornmovies.org mehreen kaur pirzada