Pico-SIM7020C-NB-IoT

Pico-SIM7020C-NB-IoT
SIM7020C NB-IoT HAT
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基本信息
分类: NB-IoT模块
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品牌: Waveshare
功能简介
特性 Pico NB-IoT扩展
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 UART
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目录

产品介绍

产品概述

本产品是一款具有 NB-IoT (窄带物联网) 功能的树莓派 Pico 扩展板,国内 NB-IoT 全网通,串口 AT 指令控制,支持 HTTP/MQTT/LWM2M/COAP 等协议通信。具有低延迟、低功耗、广覆盖和低成本等优点,非常适用于如智能仪表、资产跟踪和远程监控等物联网应用。

产品特性

  • 板载 Raspberry Pi Pico 接口,适用于 Raspberry Pi Pico 系列主板
  • UART 接口通信,串口 AT 指令控制,支持多种通信协议和多个云平台
  • 板载 3.7V 锂电池接口及充电电路,可外接可充电锂电池实现外部供电,支持边充边放
  • 板载 2 个 LED 指示灯,方便查看模块运行状态
  • 板载 nano SIM 卡槽,国内支持电信/联通/移动的 NB-IoT 专用卡
  • 提供完善的配套资料手册 (MicroPython 示例程序和使用手册等)

产品参数

通信参数

支持频段

LTE-FDD:B1/B3/B5/B8

数据传输

≤26.15kbps(DL),≤62.5kbps(UL)

通信接口

UART

通信波特率

300bps~921600bps (默认 115200bps)

通信协议

TCP/UDP/HTTP/HTTPS/MQTT/LWM2M
/COAP/TLS/DTLS/DNS/NTP

适用地区

中国

工作参数

供电方式

通过锂电池接口或 Raspberry Pi Pico 的 USB 口

锂电池接口

3.7V ~ 4.2V

逻辑电平

3.3V

单模组耗流

空闲模式:5.6mA
休眠模式:0.4mA
PSM 模式:3.4uA

产品尺寸

73.5 × 24.00mm

接口定义

Pico-SIM7020C-NB-IoT-details-inter.jpg

产品尺寸

Pico-SIM7020C-NB-IoT-details-size.jpg

示例演示

HTTP

在本实例中,Raspberry Pico通过NB-IoT连接上互联网,通过HTTP GET获取到 获取到天气网站的天气信息,同时把 Pico 上的温度信息 通过HTTP POST 推送到服务器上。
用户可以通过网页访问,查看实时上传的数据。大致的软件示意图如下所示:
Pico-SIM7020-HTTP-demo-diagram.png

硬件准备

按下图所示,把Pico-SIM7020X-NB-IoT模块焊接上排座或排针,然后接入Pico主板、电池、天线和NB-IoT卡:
Pico-SIM7020X-NB-IoT-connection.png

服务器网页部署

http://pico.wiki/esp-chart.php 为例。其软件框图大致如下图所示:
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-2.png
1、服务器搭建php,mysql等环境,创建数据库文件,比如:

  • 数据库:example_esp_data
  • 密码:your_password
  • 用户名:your_username
  • 创建数据库表:
CREATE TABLE Sensor (
   id INT(6) UNSIGNED AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
   value1 VARCHAR(10),
   value2 VARCHAR(10),
   value3 VARCHAR(10),
   reading_time TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP)

2、服务器端的php示例文件,有post-data.php 和 esp-chart.php

  • post-data.php:HTTP POST的API接口,SIM7020X模块可以通过调用此API接口,往服务器POST数据。
  • esp-chart.php:用户端访问的网页,可通过此页面获取到SIM7020X上传的最新数据,并通过图表展示出来。

Pico端软件设置

1、参考教程:Template:Raspberry Pi Pico Quick Start 选择在 Windows 或 树莓派 系统下运行MicroPython开发环境
(推荐选用Windows 开发环境,下文以Windows开发环境为例)。 2、下载Python例程:Pico-SIM7020X-NB-loT-HTTP.py ,代码部分预览如下:

  • HTTP GET部分:
def httpGetTest():
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPCREATE=\"http://api.seniverse.com\"")    #Create HTTP host instance
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPCON=0")           #Connect server
   sendCMD_waitRespLine("AT+CHTTPSEND=0,0,\"/v3/weather/now.json?key=SwwwfskBjB6fHVRon&location=shenzhen&language=en&unit=c\"")  #send HTTP request
   waitResp()
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPDISCON=0")      #Disconnected from server
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPDESTROY=0")      #Destroy HTTP instance
  • HTTP POST部分:
def httpPostTest():
   global i
   i=i+1
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPCREATE=\"http://pico.wiki/post-data.php\"")    #Create HTTP host instance
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPCON=0")           #Connect server
   sendCMD_waitRespLine("AT+CHTTPSEND=0,1,\"/post-data.php\",4163636570743a202a2f2a0d0a436f6e6e656374696f6e3a204b6565702d416c6976650d0a557365722d4167656e743a2053494d434f4d5f4d4f44554c450d0a,\"application/x-www-form-urlencoded\","+str_to_hexStr("api_key=tPmAT5Ab3j888&value1="+str(temperature)+"&value2="+str(ADC0_reading)+"&value3="+str(i)))  #send HTTP request
   waitResp()
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPDISCON=0")      #Disconnected from server
   sendCMD_waitResp("AT+CHTTPDESTROY=0")      #Destroy HTTP instance

更多关于SIM7020X模组HTTP应用文档内容,请见:SIM7020_Series_HTTP_Application_Note_V1.02.pdf

3、把连接好 Pico-SIM7020X-NB-IoT 模块的Pico主板,通过USB连接到电脑上。

  • 运行Thonny软件,选择MicroPython(Raspberry Pi Pico),打开示例程序的路径。
  • 先点击Stop(序号1),最后点击Run(序号2)按钮,开始运行程序,可通过Shell窗口(序号3)查看运行结果,如下图所示:Pico-SIM7020X-NB-IoT-Run-Code.png

4、你可以通过Thonny软件查看、修改、或者运行调试代码。

  • 如果代码最终敲定,想要脱机自动运行的话,可以选择 File -> Save as -> Raspberry Pi Pico,另存为 main.py。
    Pico-Save-as-main py.png

运行现象

运行Pico-SIM7020X-NB-loT-HTTP.py,则Pico可以开始通过HTTP GET 天气网站的天气信息,同时可以将Pico主板上的温度通过HTTP POST到pico.wiki上。
此时,我们通过网页访问http://pico.wiki/esp-chart.php,网页可以以图表的形式直接展示出实时上传的数据。如下图所示:
Pico-SIM7020X-NB-IoT-HTTP-GET-Result.png
Pico-SIM7020X-NB-IoT-HTTP-POST-Result.png

TCP

实例说明

该例程展示了Raspberry Pico如何通过NB-IoT网络创建TCP客户端连接远端的服务器,向服务器发送请求。本示例采用的是测试的TCP服务器,该服务器会返回您发送过去的信息。
SIM7020 TCPIP 支持多路 client 和一路 TCP server 架构,共支持 6 路 sockets,包括 TCP 或者 UDP。
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-4.png

代码简析

  • 定义TCP服务器IP及端口
ServerIP = '118.190.93.84'
Port = '2317'
  • Pico-SIM7020C-NB-IoT模块联网测试
#AT commands test
def atCommandTest():
   sendCMD_waitRespLine("AT")                     #Test connection
   sendCMD_waitRespLine("ATE1")                #Set command echo mode
   sendCMD_waitRespLine("AT+CGMM")
   sendCMD_waitRespLine("AT+CPIN?")        #whether some password is required or not
   sendCMD_waitRespLine("AT+CSQ")          #received signal strength
   sendCMD_waitRespLine("AT+CGREG?")        #the registration of the ME.
   sendCMD_waitRespLine("AT+CGATT?")       #GPRS Service’s status
   sendCMD_waitRespLine("AT+CGACT?")       #PDN active status
   sendCMD_waitRespLine("AT+COPS?")       #Query Network information
   sendCMD_waitRespLine("AT+CGCONTRDP")       #Attached PS domain and got IP address automatically
  • 向TCP服务器发送请求
def tcpclientTest():
   sendCMD_waitRespLine("AT+CSOC=1,1,1")    #create TCP socket 
   sendCMD_waitRespLine("AT+CSOCON=0,"+Port+",\""+ServerIP+"\"")    #socket_id = 0,connect TCP server
   sendCMD_waitRespLine("AT+CSOSEND=0,0,\"Hello,World\"")    #send TCP data
   sendCMD_waitRespLine("AT+CSOCL=0")    #close TCP socket
  • 当接收到服务器返回的数据需要对十六进制的字符串进行转换
if send_data in uart.readline().decode():
   print((uart.readline()).decode())
   print((uart.readline()).decode())
   word = (uart.readline()).decode().split(',') #hexStr_to_str
   get_word = word[2].split('\r')
   word[2] = hexStr_to_str(get_word[0]) 
   print(word[0]+','+word[1]+','+word[2])

运行现象

运行Pico-SIM7020X-NB-loT-TCP.py,向TCP服务器发送"Hello,World"字符串,同时服务器也会向您发送同样的字符串。 Pico-SIM7020-HTTP-Demo-5.png

MQTT

实例说明

该示例展示了Raspberry Pico如何通过NB-IoT网络发送MQTT请求,连接到阿里云MQTT服务器,订阅一个话题并向这个话题发布一则消息。 Pico-SIM7020-HTTP-Demo-8.png

代码简析

  • 定义MQTT服务器设备信息
ProductKey = "a1IBIPnZU9G"
Broker_Address = ProductKey + ".iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com"
DeviceName = "7020"
DeviceSecret = "8e870f4e611d3e4c2b8f9f017e6a88ab"
  • 测试MQTT通信功能
 # MQTT Test
def mqttconnectTest():
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQNEW="+"\""+Broker_Address+"\""+",\"1883\",12000,1024")  #create tcp connection 
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQALICFG=0,\""+ProductKey+"\",\""+DeviceName+"\",\""+DeviceSecret+"\"")     #set device parameters  
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQALICON=0,600,1")     # send MQTT request
   time.sleep(3)  
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQSUB=0,\"/"+ProductKey+"/"+DeviceName+"/"+"user/TEST1\",1")               # subscribe to topics
   time.sleep(3)
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQPUB=0,\"/"+ProductKey+"/"+DeviceName+"/user/TEST1\",1,0,0,16,\"3132333435363738\"")  # release the news
   time.sleep(3)
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQUNSUB=0,\"/"+ProductKey+"/"+DeviceName+"/user/TEST1\"")  # unsubscribe topic
   time.sleep(3)
   sendCMD_waitRespLine("AT+CMQDISCON=0")   # disconnect MQTT connection

搭建阿里云MQTT服务器

1. 进入阿里云物联网平台,如果还没有购买的需要购买一下产品,企业版首月免费。
2.创建产品
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-9.png
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-10.png
点击ok,选择Add Device
3.设置DeviceName,完成之后查看设备,查看设备的DeivceSecret,将这些值更改到MQTT代码对于的值中
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-11.png
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-12.png
4.注册话题,点击Products-->查看7020_test-->Topic Categories-->Edit Topic Category-->选择Publish and Subscribe
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-13.png

运行现象

运行Pico-SIM7020X-NB-loT-MQTT.py,可以看到您订阅了一个话题,然后向该话题发布一则消息时,服务器会向您推送这一则消息。
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-7.png
同时您可以在设备列表中看到订阅到的话题
Pico-SIM7020-HTTP-Demo-6.png

EMAIL:3004637648@qq.com
电话:0755-83040712
QQ:3004637648
微信:扫下方二维码添加
Yufu.jpg
* 企业微信添加好友时软件无提示,我们无法及时通过客户好友申请。如长时间无响应,请用其他联系方式。
说明:添加之后直接留言即可,请勿又发邮箱又加QQ又加微信,三者添加一个联系即可。

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证。

Call-of-duty-V2.jpg