Dragino SDI-12-NB NB-IoT 感測器節點
介紹
什麼是 NB-IoT 類比感測器
Dragino SDI-12-NB 是一款用於物聯網解決方案的 NB-IoT 類比感測器。 SDI-12-NB具有5v和12v輸出、4~20mA、0~30v輸入接口，為類比感測器供電並取得值。 SDI-12-NB將類比值轉換為NB-IoT無線數據，並透過NB-IoT網路傳送到物聯網平台。
- SDI-12-NB支援不同的上行方式，包括MQTT、MQTTs、UDP和TCP，以滿足不同的應用需求，並支援上行到各種物聯網伺服器。
- SDI-12-NB支援BLE配置和OTA更新，使用戶易於使用。
- SDI-12-NB 採用 8500mAh Li-SOCI2 電池供電，專為長期使用長達數年而設計。
- SDI-12-NB具有可選的內建SIM卡和預設的物聯網伺服器連接版本。這使得它可以透過簡單的配置來工作。
NB-loT 網路中的 PS-NB-NA
特徵
- NB-IoT Bands: B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B25/B28/B66/B70/B85
- 超低功耗
- 1 x 0~20mA 輸入, 1 x 0~30v 輸入
- 5v 和 12v 輸出為外部傳感器供電
- 乘以Sampling 和一個上行鏈路
- 支援藍牙遠端配置和更新韌體
- 定期開啟上行鏈路
- 下行改變配置
- 8500mAh 電池可長期使用
- IP66防水外殼
- 透過 MQTT、MQTT、TCP 或 UDP 上行
- 用於 NB-IoT SIM 的 Nano SIM 卡插槽
規格
常見的直流特性：
- 供應量tage：2.5v～3.6v
- 工作溫度：-40 ~ 85°C
電流輸入 (DC) 測量：
- 範圍：0～20mA
- 精度：0.02mA
- 分辨率：0.001mA
卷tage 輸入測量：
- 範圍：0～30V
- 精度：0.02V
- 分辨率：0.001v
NB-IoT 規格：
NB-IoT模組：BC660K-GL
支持樂隊：
- B1 @H-FDD：2100MHz
- B2 @H-FDD：1900MHz
- B3 @H-FDD：1800MHz
- B4 @H-FDD：2100MHz
- B5 @H-FDD：860MHz
- B8 @H-FDD：900MHz
- B12 @H-FDD：720MHz
- B13 @H-FDD：740MHz
- B17 @H-FDD：730MHz
- B20 @H-FDD：790MHz
- B28 @H-FDD：750MHz
- B66 @H-FDD：2000MHz
- B85 @H-FDD：700MHz
電池：
Li/SOCI2 不可充電電池
• 容量：8500mAh
• 自放電：<1%/年 @ 25°C
• 最大持續電流：130mA
• 最大升壓電流：2A，1 秒
耗電量
• 停止模式：10uA @ 3.3v
• 最大發射功率：350mA@3.3v
應用領域
- 智能樓宇和家庭自動化
- 物流與供應鏈管理
- 智慧抄表
- 智慧農業
- 智慧城市
- 智慧工廠
睡眠模式和工作模式
深度睡眠模式：感測器沒有任何 NB-IoT 啟動。此模式用於儲存和運輸以節省電池壽命。
工作模式：在此模式下，感測器將作為 NB-IoT 感測器加入 NB-IoT 網路並向伺服器發送感測器資料。每個之間amp定期 ling/tx/rx，感測器將處於 IDLE 模式），在 IDLE 模式下，感測器的功耗與深度睡眠模式相同。
按鈕和 LED
注意：當設備正在執行程式時，按鈕可能會失效。最好在設備完成程序執行後按下按鈕。
藍牙連接
SDI-12-NB支援BLE遠端配置和韌體更新。
BLE 可用於配置感測器的參數或查看感測器的控制台輸出。 BLE 僅在以下情況下啟動：
- 按按鈕發送上行鏈路
- 按按鈕啟動設備。
- 設備上電或重置。
如果 BLE 在 60 秒內沒有活動連接，感測器將關閉 BLE 模組以進入低功耗模式。
引腳定義、開關和 SIM 方向
SDI-12-NB所使用的主機板如下。
跳線 JP2
放置此跳線時開啟設備電源。
啟動模式/SW1
- ISP：升級模式，此模式下設備不會有任何訊號。但準備升級韌體。 LED 不會運作。韌體將無法運作。
- Flash：工作模式，裝置開始工作並發出控制台輸出以進行進一步調試
重置按鈕
按 重新啟動設備。
SIM卡方向
請參閱此連結。如何插入SIM卡。
使用SDI-12-NB與IoT Server通信
透過NB-IoT網路發送資料到物聯網伺服器
SDI-12-NB配備了NB-IoT模組，SDI-12-NB中預先安裝的韌體將從感測器獲取環境數據，並透過NB-IoT模組將值傳送到本地NB-IoT網路。 NB-IoT網路將透過SDI-12-NB定義的協定將此值轉送到物聯網伺服器。下圖展示了網路結構：
NB-loT 網路中的 PS-NB-NA
SDI-1-NB 有兩個版本：-GE 和-12D 版本。
GE版本：此版本不包含SIM卡，也不指向任何物聯網伺服器。使用者需要使用 AT 命令配置以下兩個步驟來設定 SDI-12-NB 向 IoT 伺服器傳送資料。
- 安裝NB-IoT SIM卡並設定APN。請參閱附加網路說明。
- 設定感測器指向 IoT 伺服器。請參閱配置連接不同伺服器的說明。
下面顯示了不同伺服器的結果一目了然
1D 版本：此版本預先安裝了 1NCE SIM 卡，並配置為向 DataCake 傳送值。使用者只需在DataCake中選擇感測器類型並啟動SDI-12-NB，使用者就可以在DataCake中看到資料。請參閱此處以了解 DataCake 設定說明
有效負載類型
為了滿足不同的伺服器要求，SDI-12-NB支援不同的負載類型。
包括：
- 通用 JSON 格式負載。 （類型=5）
- 十六進位格式有效負載。 （類型=0）
- ThingSpeak 格式。 （類型=1）
- ThingsBoard 格式。 （類型=3）
使用者可以在選擇連線協定時指定有效負載類型。前任ample
- AT+PRO=2,0 // 使用 UDP 連線和十六進位負載
- AT+PRO=2,5 // 使用 UDP 連線和 Json 負載
- AT+PRO=3,0 // 使用 MQTT 連接和十六進位負載
- AT+PRO=3,1 // 使用 MQTT 連接和 ThingSpeak
- AT+PRO=3,3 // 使用 MQTT 連接和 ThingsBoard
- AT+PRO=3,5 // 使用 MQTT 連線和 Json Payload
- AT+PRO=4,0 // 使用 TCP 連線和十六進位負載
- AT+PRO=4,5 // 使用 TCP 連線和 Json 負載
通用Json格式(Type=5)
This is the General Json Format. As below: {“IMEI”:”866207053462705″,”Model”:”PSNB”,” idc_intput”:0.000,”vdc_intput”:0.000,”battery”:3.513,”signal”:23,”1″:{0.000,5.056,2023/09/13 02:14:41},”2″:{0.000,3.574,2023/09/13 02:08:20},”3″:{0.000,3.579,2023/09/13 02:04:41},”4″: {0.000,3.584,2023/09/13 02:00:24},”5″:{0.000,3.590,2023/09/13 01:53:37},”6″:{0.000,3.590,2023/09/13 01:50:37},”7″:{0.000,3.589,2023/09/13 01:47:37},”8″:{0.000,3.589,2023/09/13 01:44:37}}
請注意，從上面的有效負載：
- Idc_input 、 Vdc_input 、 Battery & Signal 是上行鏈路時間的值。
- Json條目1~8是最後1~8sampAT+NOUD=8 指令指定的資料。每個條目包括（從左到右）： Idc_input 、 Vdc_input 、 Samp玲時間。
十六進位格式有效負載（類型=0）
這是十六進位格式。如下：
f866207053462705 0165 0dde 13 0000 00 00 00 00 0fae 0000 64e2d74f 10b2 0000 64e2d69b 0fae 0000 64 2 5 7e10d2cb 0000fae 64 2e47d0 0000fae 64 2e3d0af 0000a 64e2 263d0ed 0000 64e2 1d011d
版本：
這些位元組包括硬體和軟體版本。
- 高位元組：指定感測器型號：0x01 for SDI-12-NB
- 低位元組：指定軟體版本：0x65=101，表示韌體版本1.0.1
BAT（電池資訊）：
檢查電池電量tage 表示 SDI-12-NB。
- 例1：0x0dde = 3550mV
- 例 2：0x0B49 = 2889mV
訊號強度：
NB-IoT 網路訊號強度。
範例1：0x13 = 19
- 0 -113dBm以下
- 1 -111dBm
- 2…30 -109dBm…-53dBm
- 31 -51dBm 或更高
- 99 未知或不可檢測
探頭型號：
SDI-12-NB可連接不同類型的探頭，4~20mA代表測量範圍的滿量程。因此12mA輸出對於不同的探頭意味著不同的意義。
對於前amp勒。
使用者可以為以上探頭設定不同的探頭型號。因此物聯網伺服器能夠確定如何解析 4~20mA 或 0~30v 感測器值並獲得正確的值。
輸入1和輸入2：
- IN1 和 IN2 用作數位輸入引腳。
Examp樂：
- 01（H）：IN1或IN2接腳為高電位。
- 00（L）：IN1或IN2接腳為低電位。
- GPIO_EXTI 電平：
- GPIO_EXTI 用作中斷引腳。
Examp樂：
- 01（H）：GPIO_EXTI引腳為高電位。
- 00（L）：GPIO_EXTI引腳為低電位。
GPIO_EXTI 標誌：
此資料欄位顯示該資料包是否由中斷引腳產生。
注意：中斷引腳是螺絲端子中的獨立引腳。
Examp樂：
- 0x00：正常上行資料包。
- 0x01：中斷上行鏈路資料包。
0~20mA:
Examp樂：
27AE(H) = 10158 (D)/1000 = 10.158mA。
連接至 2 線 4~20mA 感知器。
0~30V：
測量體積tage 值。範圍為 0 至 30V。
Examp樂：
138E(高)=5006(深)/1000=5.006V
時間聖amp:
- 單位時間Stamp Example: 64e2d74f(H) = 1692587855(D)
- 將十進制值放入此連結（https://www.epochconverter.com））以獲得時間。
ThingsBoard 有效負載（類型=3）
Type3 Payload專為ThingsBoard設計，它還會為ThingsBoard配置另一個預設伺服器。
{“IMEI”：“866207053462705”，“型號”：“PS-NB”，“idc_intput”：0.0，“vdc_intput”：3.577，“電池”：3.55，“信號”：22}
ThingSpeak 有效負載（類型=1）
此負載滿足 ThingSpeak 平台要求。它僅包括四個字段。表 1~4 分別為： Idc_input 、 Vdc_input 、 Battery & Signal 。此有效負載類型僅對 ThingsSpeak 平台有效
如下：
field1=idc_input 值&field2=vdc_input 值&field3=電池值&field4=訊號值
測試上行鏈路並更改更新間隔
預設情況下，感測器將每 2 小時發送一次上行鏈路且 AT+NOUD=8 使用者可以使用以下命令變更上行鏈路間隔
AT+TDC=600 // 設定更新間隔為600s
使用者也可以按住按鈕 1 秒以上來啟動上行鏈路。
多Samplings 和 1 個上行鏈路
注意：AT+NOUD 功能升級為時脈記錄，請參閱時脈記錄功能。
為了節省電池壽命，SDI-12-NB 將amp每 15 分鐘發送一次 Idc_input 和 Vdc_input 數據，每 2 小時發送一次上行鏈路。所以每個上行鏈路將包含8個儲存資料+1個即時資料。它們的定義如下：
- AT+TR=900 // 單位為秒，預設每900秒記錄一次資料（15分鐘，最小可設定為180秒）
- AT+NOUD=8 // 裝置預設上傳8組記錄資料。最多可上傳32組記錄資料。
下圖更清楚地解釋了TR、NOUD和TDC之間的關係：
透過外部中斷觸發上行鏈路
SDI-12-NB具有外部觸發中斷功能。使用者可以使用GPIO_EXTI引腳來觸發資料包的上傳。
AT指令：
- AT+INTMOD // 設定觸發中斷模式
- AT+INTMOD=0 // 禁止中斷，作為數位輸入腳
- AT+INTMOD=1 // 上升沿和下降沿觸發
- AT+INTMOD=2 // 下降沿觸發
- AT+INTMOD=3 // 上升沿觸發
設定功率輸出持續時間
控制輸出持續時間3V3、5V或12V。在每個s之前ampling，設備將
- 首先啟用電源輸出到外部感測器，
- 按照持續時間保持開啟狀態，讀取感測器值並建立上行鏈路有效負載
- 最後，關閉電源輸出。
設定探頭型號
使用者需要根據外部探頭的類型來配置此參數。這樣伺服器就可以根據這個值進行解碼，將感測器輸出的目前值轉換成水深或壓力值。
AT指令：AT+PROBE
- AT+探針=aabb
- aa=00時為水深模式，將電流轉換為水深值； bb 是幾公尺深度的探頭。
- aa=01時為壓力模式，將電流轉換為壓力值； bb 代表壓力感測器的類型。
時脈記錄（自韌體版本 v1.0.5 起）
有時，當我們在現場部署大量終端節點時。我們想要所有感測器amp同時讀取數據，並將這些數據一起上傳進行分析。在這種情況下，我們可以使用時鐘記錄功能。我們可以透過此指令設定資料記錄的開始時間和時間間隔，以滿足特定資料採集時間的要求。
AT指令：AT+CLOCKLOG=a,b,c,d
- a: 0：停用時脈記錄。 1：啟用時脈記錄
- b：指定第一個sampling start secondary: range (0 ~ 3599, 65535) // 註：如果參數b設定為65535，則日誌週期從節點接取網路並傳送封包後開始。
- c：指定 sampling間隔：範圍（0～255分鐘）
- d：每個 TDC 上應有幾個條目上行（最多 32）
注意：若要停用時脈記錄，請設定下列參數：AT+CLOCKLOG=1,65535,0,0
Example: AT +CLOCKLOG=1,0,15,8
裝置將從第一個小時的 0 秒（11:00 00 秒）開始將資料記錄到記憶體中，然後amp每 15 分鐘進行一次查詢並記錄一次。每個 TDC 上行鏈路，上行鏈路有效負載將包括：電池資訊 + 最後 8 個記憶體記錄（帶時間）amp + 最新的ample 在上行鏈路時間）。請參閱下面的前任amp勒。
Examp樂：
AT+時鐘日誌=1,65535,1,3
節點發送第一個資料包後，每隔1分鐘將資料記錄到記憶體中。對於每個TDC上行鏈路，上行鏈路負載將包括：電池資訊+最近3個記憶體記錄（有效負載+時間amp).
注意：使用者在配置該命令前需要先同步伺服器時間。如果在設定該指令前未同步伺服器時間，則只有在重設節點後該指令才會生效。
Example 查詢已儲存的歷史記錄
AT指令：AT+CDP
此指令可用於查詢已儲存的歷史記錄，最多記錄32組數據，每組歷史資料最大包含100位元組。
上行日誌查詢
- AT指令：AT+GETLOG
此命令可用於查詢資料包的上行日誌。
預定網域解析
此命令用於設定定時域名解析
指令：
- AT+DNSTIMER=XX // 單位：小時
設定該命令後，將定期進行網域解析。
配置SDI-12-NB
配置方法
SDI-12-NB支援以下配置方法：
- 透過藍牙連線的 AT 指令（建議）：BLE 設定指令。
- 透過 UART 連接的 AT 指令：請參閱 UART 連線。
AT指令集
- AT+ ？ : 幫助
- AT+ ： 跑步
- AT+ = ：設定值
- AT+ =？ ：獲取值
一般命令
- AT：注意
- 在？ : 簡短幫助
- ATZ : MCU 復位
- AT+TDC : 應用數據傳輸間隔
- AT+CFG : 打印所有配置
- AT+MODEL ：取得模組資訊
- AT+SLEEP ：取得或設定睡眠狀態
- AT+DEUI ：取得或設定設備ID
- AT+INTMOD ：設置觸發中斷模式
- AT+APN : 獲取或設置 APN
- AT+3V3T ：設定延長3V3供電時間
- AT+5VT : 設置延長 5V 電源的時間
- AT+12VT : 設置延長 12V 電源的時間
- AT+PROBE ：取得或設定探頭型號
- AT+PRO : 選擇協議
- AT+RXDL : 延長收發時間
- AT+TR ：取得或設定資料記錄時間
- AT+CDP : 讀取或清除緩存數據
- AT+NOUD : 獲取或設置要上傳的數據條數
- AT+DNSCFG : 獲取或設置 DNS 服務器
- AT+CSQTIME ：取得或設定加入網路的時間
- AT+DNSTIMER ：取得或設定 NDS 定時器
- AT+TLSMOD ：取得或設定 TLS 模式
- AT+GETSENSORVALUE：傳回目前感測器測量值
- AT+SERVADDR : 服務器地址
MQTT 管理
- AT+CLIENT : 獲取或設置 MQTT 客戶端
- AT+UNAME : 獲取或設置 MQTT 用戶名
- AT+PWD : 獲取或設置 MQTT 密碼
- AT+PUBTOPIC : 獲取或設置 MQTT 發布主題
- AT+SUBTOPIC : 獲取或設置 MQTT 訂閱主題
資訊
- AT+FDR : 恢復出廠數據
- AT+PWORD : 串行訪問密碼
- AT+LDATA ：取得最後一次上傳數據
- AT+CDP : 讀取或清除緩存數據
電池和功耗
SDI-12-NB使用ER26500 + SPC1520電池組。有關電池資訊以及如何更換的詳細信息，請參閱下面的連結。電池資訊和功耗分析。
韌體更新
用戶可以將設備韌體更改為：
- 更新新功能。
- 修復錯誤。
韌體和更新日誌可以從以下位置下載：韌體下載鏈接
更新韌體的方法：
- （建議方式）透過BLE進行OTA韌體更新：說明。
- 透過UART TTL介面更新：指令。
常問問題
如何存取 BC660K-GL AT 指令？
使用者可以直接存取BC660K-GL並發送AT命令。請參閱 BC660K-GL AT 指令集
如何透過MQTT訂閱功能配置設備？
訂閱內容：{AT COMMAND}
Examp樂：
透過Node-RED設定AT+5VT=500需要MQTT傳送內容{AT+5VT=500}。
訂購信息
零件號碼：SDI-12-NB-XX-YY XX：
- GE：普通版（不含SIM卡）
- 1D：配備 1NCE* 10 年 500MB SIM 卡並預先設定至 DataCake 伺服器
YY：大接頭孔尺寸
- M12：M12孔
- M16：M16孔
- M20：M20孔
包裝訊息
套餐包括：
- SDI-12-NB NB-IoT 類比感測器 x 1
- 外接天線x 1
尺寸和重量：
- 設備尺寸：厘米
- 設備重量：g
- 包裝尺寸/個：cm
- 重量/個：g
支援
- 週一至週五 09:00 至 18:00 GMT+8 提供支援。由於時區不同，我們無法提供即時支援。不過，您的問題將在上述時間表內盡快得到答覆。
- 提供盡可能多的有關您的詢問的資訊（產品型號、準確描述您的問題以及重現問題的步驟等）並將郵件發送至 支援@dragino.cc.
美國聯邦通訊委員會聲明
美國聯邦通訊委員會警告：
未經合規負責方明確批准的任何變更或修改都可能導致使用者操作設備的權限失效。
本設備符合 FCC 規則第 15 部分的規定。操作須滿足以下兩個條件：
- 該設備可能不會造成有害幹擾，且
- 該設備必須接受任何收到的干擾，包括可能導致意外操作的干擾。
此發射器不得與任何其他天線或發射器位於相同位置或一起運作。
注意：本設備經過測試，符合 FCC 規則第 15 部分對 B 類數位設備的限制。這些限制旨在提供合理的保護，防止住宅安裝中的有害幹擾。該設備產生、使用並可能輻射射頻能量，如果不按照說明安裝和使用，可能會對無線電通訊造成有害幹擾。但是，不能保證在特定安裝中不會發生幹擾。如果該設備確實對無線電或電視接收造成有害幹擾（可以透過關閉和開啟設備來確定），我們鼓勵使用者嘗試透過以下一項或多項措施來糾正幹擾：
- 重新調整接收天線的方向或位置。
- 增加設備和接收器之間的距離。
- 將設備連接到與接收器所連接的電路不同的電路上的插座。
- 請諮詢經銷商或經驗豐富的廣播/電視技術人員尋求協助。
FCC 輻射暴露聲明：
本設備符合針對非受控環境規定的 FCC 輻射暴露限制。
文件/資源
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Dragino SDI-12-NB NB-IoT 感測器節點 [pdf] 使用者指南 SDI-12-NB NB-IoT 感測器節點, SDI-12-NB, NB-IoT 感測器節點, 感測器節點, 節點 |