Dragino ZHZ50V3NB NB-IoT 传感器节点
介绍
什么是SN50v3-NB NB-loT传感器节点
SN50v3-NB 是一款长距离 NB-loT 传感器节点，旨在方便开发人员快速部署工业级 NB-loT 解决方案，帮助用户将想法转化为实际应用，让物联网成为现实，易于编程，随时随地创建和连接您的事物。
- SN50v3-NB 无线部分基于 NB 模型，允许用户以低数据速率发送数据并达到极长的范围。它提供超长距离扩频通信和高干扰免疫力，同时最大限度地降低电流消耗。它针对专业无线传感器网络应用，如灌溉系统、智能计量、智能城市、楼宇自动化等。
- SN50v3-NB 使用 ST 的 STM32I0x 芯片，STML0x 是超低功耗 STM32L072xxxx 微控制器，结合了通用串行总线（无晶振 USB 2.0）的连接能力和以 0 MHz 频率运行的高性能 ARM® Cortex®-M32+ 32 位 RISC 内核、内存保护单元 (MPU)、高速嵌入式存储器（192 KB 闪存程序存储器、6 KB 数据 EEPROM 和 20 KB RAM）以及大量增强型 I/O 和外设。
- SN50v3-NB 是一个开源产品，它基于 STM32Cube HAL 驱动程序，并且可以在 ST 网站上找到大量库以供快速开发。
- SN50v3-NB 支持不同的上行链路方法，包括 MQTT、MQTTs、UDP 和 TCP，以满足不同的应用需求，并支持上行到各种 loT 服务器。
- SN50v3-NB 支持BLE配置和OTA更新，方便用户使用。
- SN50v3-NB 由 8500mAh Li-SOCl2 电池供电，设计用于长达数年的长期使用。
- SN50v3-NB 具有可选内置 SIM 卡和默认 loT 服务器连接版本。这使得它可以通过简单的配置运行。
SN50v3-NB 在 NB-loT 网络中
特征
- NB-loT Bands: B2/B4/B5/B12/B13/B17/B25/B66/B85 @H-FDD
- 超低功耗
- 开源硬件和软件
- 乘以 Sampling 和一个上行链路
- 支持蓝牙远程配置和更新固件
- 通过 MQTT、MQTTs、TCP 或 UDP 进行上行链路
- 定期开启上行链路
- 下行改变配置
- 8500mAh 电池可长期使用
- 适用于 NB-loT SIM 的 Nano SIM 卡插槽
规格
常见的直流特性：
- 供应量tage：2.5v~3.6v
- 工作温度：-40~85°C
1/0 接口：
- 电池输出（2.6v~3.6v 取决于电池）
- +5v可控输出
- 3 个中断或数字输入/输出引脚
- 3 个单线接口
- 1 个 UART 接口
- 1 个 I2C 接口
NB-loT规格：
NB-loT模块：
BC660K-GL 支持频段：
BLE — 24O2—248O（MHz） NB-LOT 频段2—-185O–191O（MHz） NB-LOT 频段4—-171O–1755（MHz） NB-LOT 频段5—-824—-849（MHz） NB-LOT 频段12—-699—716（MHz） NB-LOT 频段13—-777—-787MHz） NB-LOT 频段17—-7O4—7O6（MHz） NB-LOT 频段25—-185O-1915（MHz） NB-LOT 频段66—-171O-178O（MHz） NB-LOT 频段85—-698—716（MHz）
- Li/SOCl2不可充电电池
- 容量：8500mAh
- 自放电：< 1 % / 年 @ 25 °C
- 最大持续电流：130mA
- 最大升压电流：2A，1秒
功耗
- 停止模式：1uA @ 0v
- 最大发射功率：350mA@3.3v
应用
- 智能楼宇和家庭自动化
- 物流与供应链管理
- 智能计量
- 智慧农业
- 智慧城市
- 智能工厂
睡眠模式和工作模式
深度睡眠模式： 传感器未激活任何 NB-loT。此模式用于存储和运输以节省电池寿命。
工作模式： 在此模式下，传感器将作为 NB-loT 传感器加入 NB-loT 网络并向服务器发送传感器数据。每次amp定期 ling/tx/rx，传感器将处于 IDLE 模式），在 IDLE 模式下，传感器的功耗与深度睡眠模式相同。
按钮和 LED
笔记： 设备正在执行程序时，按钮可能会失效，最好在设备完成程序执行后再按按钮。
蓝牙连接
SN50v3-NB 支持 BLE 远程配置和固件更新。
BLE 可用于配置传感器的参数或查看传感器的控制台输出。BLE 仅在以下情况下激活：
- 按按钮发送上行链路
- 按按钮激活设备。
- 设备上电或重置。
如果 BLE 在 60 秒内没有活动连接，传感器将关闭 BLE 模块以进入低功耗模式。
引脚定义、开关和 SIM 方向
SN50v3-NB 使用如下主板。
跳线 JP2
放置此跳线时打开设备电源。
启动模式/SW1
- ISP： 升级模式，设备在此模式下不会有任何信号。但已准备好升级固件。LED 不亮。固件不会运行。
- 闪光： 工作模式，设备开始工作并发送控制台输出以供进一步调试
重置按钮
按 重新启动设备。
SIM卡方向
请参阅此链接。如何插入 SIM 卡。
使用SN50v3-NB与loT服务器通信
通过NB-loT网络发送数据到loT服务器
SN50v3-NB 配备 NB-loT 模块，SN50v3-NB 中预装的固件将从传感器获取环境数据，并通过 NB-loT 模块将该值发送到本地 NB-loT 网络。NB-loT 网络将通过 SN50v3-NB 定义的协议将该值转发到 loT 服务器。
网络结构如下：
SN50v3-NB 在 NB-loT 网络中
SN1v50-NB有两个版本：-GE版本和-3D版本。
通用电气版本： 此版本不包含 SIM 卡或指向任何 loT 服务器。用户需要使用 AT 命令配置以下两个步骤来设置 SN50v3-NB 将数据发送到 loT 服务器。
- 安装NB-loT SIM卡并配置APN。参见连接网络的说明。
- 设置传感器指向 loT 服务器。请参阅配置连接不同服务器的说明。
下面一览显示了不同服务器的结果。
1D 版本： 此版本预装了 1 张 NCE SIM 卡，并配置为将值发送到 DataCake。用户只需在 DataCake 中选择传感器类型并激活 SN50v3-NB，用户就能够在 DataCake 中看到数据。请参阅此处了解 DataCake 配置说明。
工作模式与上行载荷
SN50v3-NB 针对不同类型的传感器的连接具有不同的工作模式。本节介绍这些模式。用户可以使用 AT 命令 AT +CFGMOD 将 SN50v3-NB 设置为不同的工作模式。
例如amp乐：
AT +CFGMOD:2 // 将设置 SN50v3-NB 以 MOD=2 距离模式工作，目标是通过超声波传感器测量距离。
上行链路有效载荷由 ASCII 字符串组成。例如amp乐：
0a cd 00 ed 0a cc 00 00 ef 02 d2 1 d (总共 24 个 ASCII 字符)。代表实际有效载荷：
Ox 0a cd 00 ed 0a cc 00 00 ef 02 d21d 共12个字节
笔记：
- 所有模式均共享相同的有效载荷说明（请参见此处）。
- 默认情况下，设备每 1 小时发送一次上行消息。
CFGM0D=1（默认模式）
此模式下，上行载荷通常为27字节。（注：时间stamp 自固件版本 v1 起添加了字段）
| 大小（字节） | 8 | 1 | 2 | 1 | 2 | 2 | 2 | 4 | |||
| 价值 | 设备 ID | 版本 | 蝙蝠 | 信号强度 | 修改 0x01 | 温度（DS18B20）（PC13） | 数字输入(PB15) & 中断 | 模数转换器 (PA4) | 温度
作者：SHT20/SHT31 |
湿度
SHT20/SHT31 |
时间amp |
如果开启了缓存上传机制，你会收到下图所示的payload。
笔记：
- 仅会缓存最多10组最新数据。
- 理论上最大上传字节数为215。
如果我们使用MOTT客户端订阅此MOTT主题，当NB传感器上行数据时，我们可以看到以下信息。
payload 是 ASCII 字符串，代表相同的 HEX：Ox f866207058378443 0464 Odee 16 01 00f7 00 0001 OOfc 0232 64fa7491
在哪里：
- 设备 ID：f866207058378443 = 866207058378443
- Version: 0x04:dSN50v3-NB,0x64=100=1.0.0
- 电池：0x0dee = 3566毫伏 = 3.566伏
- 信号：0x16 = 22
- 型号：0x01 = 1
- DS18b20 的温度：0x00f7 = 247/10=24.7
- 中断：0x00 = 0
- ADC: 0x0001 = 1 = 1.00mv
- SHT20/SHT31 的温度：0x00fc = 252 = 25.2 °C
- SHT20/SHT31 湿度：0x0232 = 562 = 56.2 %rh
- 时间amp: 64fa7491 =1694135441=2023-09-0809:10:41
I2C传感器与DS18820温度传感器的连接方式：
CFGMOD:2（距离模式）
此模式用于测量距离。共25个字节，（注：时间stamp 自固件版本 v1 起添加了字段）
| 大小（字节） | 8 | 1 | 2 | 1 | 2 | 4 | ||||
| 价值 | 设备 ID | 版本 | 蝙蝠 | 信号强度 | 修改 0x02 | 温度（DS18B20）（PC13） | 数字输入(PB15) & 中断 | 模数转换器 (PA4) | 距离测量方式：
1）LIDAR-Lite V3HP 或 |
时间amp |
如果开启了缓存上传机制，你会收到下图所示的payload。
笔记：
- 仅会缓存最多10组最新数据。
- 理论上最大上传字节数为193。
如果我们使用MQTT客户端订阅此MQTT主题，当NB传感器上行数据时，我们可以看到如下信息。
因此有效载荷是 0xf868411056754138 0078 0ca9 11 02 01 Ob 00 0ca8 0158 60dacc87
在哪里：
- 设备编号： 0xf868411056754138 = 868411056754138
- 版本： 0x0078= 120= 1.2.0′
- 蝙蝠： 0x0ca9 = 3241 毫伏 = 3.241 伏
- 信号： 0x11 = 17
- 模型： 0x02 = 2
- DS18b20 的温度： 0x010b= 267 = 26.7 摄氏度
- 打断： 0x00 = 0
- ADC： 0x0ca8 = 3240 毫伏
- LIDAR-Lite V3HP/超声波传感器测量的距离： 0x0158 = 344 厘米
- 时间amp: 0x60dacc87 = 1,624,951,943 = 2021-06-29 15:32:23
LIDAR-Lite V3HP 的连接：
超声波传感器连接：
需要移除R1和R2电阻才能获得低功耗，否则将有240uA的待机电流。
CFGM0D=3（3 ADC + 12C）
此模式共有 29 个字节。包括 3 x ADC + 1 x I2C，（注意：时间amp 自固件版本 v1 起添加了字段）
- ADC1 使用引脚 PA4 来测量
- ADC2 使用引脚 PA5 来测量
- ADC3 使用引脚 PAS 来测量
（适合主板版本：LSN50 v3.1）
如果开启了缓存上传机制，你会收到下图所示的payload。
笔记：
- 仅会缓存最多10组最新数据。
- 理论上最大上传字节数为226。
如果我们使用MQTT客户端订阅此MQTT主题，当NB传感器上行数据时，我们可以看到如下信息。
因此有效载荷是 Ox 1868411056754138 0078 0cf0 12 03 0cbc 00 0cef 010a 024b 0cef 60dbc494
在哪里：
- 设备 ID：0xf868411056754138 = 868411056754138
文件/资源
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Dragino ZHZ50V3NB NB-IoT 传感器节点 [pdf] 用户手册 ZHZ50V3NB NB-IoT传感器节点，ZHZ50V3NB，NB-IoT传感器节点，物联网传感器节点，传感器节点，节点 |