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【gsm版】主流物联网GSM模块解剖,有图有真相

硬蛋供应链第三期在线课程于4月18日邀请创始人先锋——北京互联天下信息咨询有限公司合作伙伴王小红,讲授物联网主流GSM模块的拆解、应用及容易接触的问题。

以下为主讲内容:

1、模块的外观和性能介绍

我们主要讲SIM800c的技术指标和外形尺寸,800c目前是主流模块。而800a是它的前身,且比他大,频段数小,理论上说不如800c。

800c支持850、900、1800、1900兆赫的频段,GPRS等级是class10、12,相对来说class12更好更快。

用到class12的800c的最高上下行数据数速率是85.6kbps,芯片供电电压从3.4-4.4伏,符合锂电池最高电压,因为锂电池标称3.2-3.6伏,实际充满是4.2伏左右。

市面上出售的800c有三个版本,高端版是支持蓝牙3.0的。现在有些共享单车有一些使用这个版本。既支持蓝牙又支持GSM通讯的模块,使800C的试用范围更大。

这个芯片对外接口,有天线接口,有蓝牙天线焊盘接口、串口接口、USB接口、备用的RTC接口、耳机麦克风接口。芯片尺寸是17.6x15.2x2.3mm,重1.3g,相对于前几代产品小很多。芯片AT指令符合3g和27.005的协议,并且也有simcom自己的增强AT指令。

这个芯片GSM标准是class1和class4,class4是2瓦的GSM网络!在启动时的电流能达到2安,我们要注意自己电源设计能够支持启动2A电流。

2、模块同上位机的串口通讯

800c同上位机的通讯模块只有串口通讯。

① 在插入SIM卡,连接好天线后,先做CREG,即联通、移动信号确认;

② 再做卡片CPIM确认;

③ 确认SAPBR承载开启,内部MCU需要开启承载进行数据连接的处理;

④ 支持的网络协议有http基于web的协议、FTP、UDP、TCP、SSH网络等协议,以http为例,我们需要一个HTTPINIT来启动网络线程,同时配置这个网络线程。

很多模块数据是URL地址后的隐性或显性的参数传递给服务器,上文视频中有演示通讯流程和基本命令!得到了服务器或数据中心的返回后,芯片根据数据返回判断是否传送完成,同时进行模块的配置。

800c通过串口通讯的几个问题:

① 800c时延不稳定,每个命令发过去MCU发给800c,需要确认字符串是否执行成功,执行完毕才能返回。模块启动或无线信号不稳的时候需要2-5秒,造成MCU程序编写的难度,需要一个阻塞等待。当然现在嵌入型OS也可以开单独线程进行等待,但是从简单角度来说,还是阻塞模式更好。

② 模块本身的死机不好确认;

③ 正常运行与非正常运行的程序不好同步。

▲这是我们上一个应用的界面,用web的模式把数据传到服务器后再用H5展现,H5的优势是在PC、pad、手机、app也可以做内嵌web、IOS系统中使用起来很简化。

整体来说,串口通讯使用方便,给个普通PC机或上位机连个串口就能跟800c通讯上,不像I2C要涉及电路。但是串口程序上是有难度的,又限制了使用的稳定性和效率。

3、模块上传数据到互联网的方法

800c在连接完通讯电路之后提供了几个网络协议,有http基于web的协议、FTP、UDP、TCP等网络协议,还有SSH加密的连接方式。

Http协议的好处是目前大家都在使用web网络,尤其在H5出来以后。基于字符串的web网络在服务器端有很多大规模应用,IP并发量达到一定规模后可以分布部署,多主机、前段DNS流量缓冲。WEB的服务器软件很多也很成熟,而且大部分以免费的方式呈现。

4、模块内部拆解

800c内部用了MT6261、RF7198等芯片。MT6261是台湾联发科的基带芯片,即处理无线基带信号,RF7198是射频增强芯片。

里面基于GSM的MT6261芯片可应用于很多智能穿戴设备,比如智能手表、宠物定位,但是智能穿戴设备不用这个800c模块,因为太大了。

5、模块现有优势及问题

经过几次选型后使用800c,对比发现SIMCOM公司比较成熟,量大价低可以做到20元以下。如果把基带和射频芯片自己做的话,价格还能更低。

目前共享单车大规模使用该模块的情况来说,并没有很大问题。

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