Draadloze communicatie

27 mei 2021

ERF3002: Arduino-shield voor IoT-appicaties

De IoT/LPWA- (Low Power Wide Area) en RF-werelden hangen nauw samen. easyRF richt zich op het voor iedereen toegankelijk maken van deze werelden. De meest recente tool hiervoor is de ERF3002, een op Arduino gebaseerd testboard (shield) dat alles bevat voor het ontwikkelen van een IoT-applicatie. Het board kan ook standalone worden gebruikt.

De meeste IoT-applicaties zijn te herkennen aan het feit dat ze batterij gevoed zijn, verbonden zijn met een LPWA-netwerk en beschikken over allerlei sensoren om de gebruiker te informeren. Deze drie hoofdzaken zijn dus essentieel op een testboard om een eerste IoT-applicatie te ontwikkelen. Het ERF3002-shield richt zich dan ook op deze drie punten.

De BG77 LPWA-module
Om de LPWAconnectiviteit te realiseren, is de BG77-module van Quectel op het shield gemonteerd. Dit is een Cat. M1, Cat. NB2 LTE- en GNSS-module. De BG77 is de kleinste LPWA-module uit het portfolio van Quectel Wireless Solutions. De module is niet alleen klein maar ook erg energiezuinig. Quectel heeft verschillende features geïmplementeerd om dit te realiseren. Enkele voorbeelden zijn de PSM- (Power saving mode), eDRX- (Extended Discontinuous Reception) en sleep mode. Voor batterijgevoede applicaties zijn deze bedrijfsmodi essentieel om een lange bedrijfsduur van de applicatie te garanderen zonder de batterij te hoeven vervangen. Om een goede inschatting te kunnen maken van deze batterijlevensduur moet bekend zijn hoeveel stroom de module verbruikt om een bericht te verzenden.

Stroommeting
De MAX9934 stroommeetchip laat gebruikers in real time zien hoeveel stroom de BG77 verbruikt. Dit kan worden uitgelezen via een ADC-pin op de Arduino-header. Het stroommeetbereik loopt van 0,5 mA tot 500 mA. Dankzij dit brede meetbereik is het mogelijk de stroompieken te zien tijdens het verbinden met een netwerk en het verzenden van data via dat netwerk. Met behulp van deze gegevens kan eenvoudig een inschatting gemaakt worden van de levensduur van de batterij.

Het laatste punt bij de meeste IoT-applicaties zijn de sensoren.

Temperatuursensor
Op het shield is daarom naast de stroommeetchip ook een temperatuursensor gemonteerd. De TMP235-sensor is aangesloten op de ADC0-interface van de BG77-module en kan direct via een AT-commando worden uitgelezen. De sensor heeft een nauwkeurigheid van ±1 ?C met een bereik van -40 °C tot +150 ?C. Daarnaast bestaat de mogelijkheid om externe sensoren aan te sluiten om op deze manier een eerste IoT-applicatie te ontwikkelen.

Wilt u meer weten?
TOP-electronics nodigt u van harte uit van gedachten te wisselen over uw applicatie en de technologie die daarbij het beste kan worden ingezet.