Dragino SDI-12-NB NB-IoT センサーノード

導入

NB-IoTアナログセンサーとは

Dragino SDI-12-NB は、モノのインターネット ソリューション用の NB-IoT アナログ センサーです。SDI-12-NB には、アナログ センサーに電力を供給し、値を取得するための 5V および 12V 出力、4～20mA、0～30V 入力インターフェイスがあります。SDI-12-NB は、アナログ値を NB-IoT ワイヤレス データに変換し、NB-IoT ネットワーク経由で IoT プラットフォームに送信します。

• SDI-12-NB は、さまざまなアプリケーション要件に対応するために、MQTT、MQTT、UDP、TCP などのさまざまなアップリンク方式をサポートし、さまざまな IoT サーバーへのアップリンクをサポートします。
• SDI-12-NB は、BLE 構成と OTA アップデートをサポートしており、ユーザーの使いやすさが向上します。
• SDI-12-NB は 8500mAh Li-SOCI2 バッテリーを搭載しており、最長数年間の長期使用に耐えるように設計されています。
• SDI-12-NB にはオプションの内蔵 SIM カードとデフォルトの IoT サーバー接続バージョンがあり、簡単な構成で動作します。

NB-IoT ネットワークにおける PS-NB-NA

特徴

• NB-IoT Bands: B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B25/B28/B66/B70/B85
• 超低消費電力
• 1 x 0~20mA入力、1 x 0~30V入力
• 外部センサーに電力を供給する5Vおよび12V出力
• Sを掛けるampリングと 1 つのアップリンク
• Bluetoothリモート設定とファームウェア更新をサポート
• 定期的にアップリンク
• 構成を変更するためのダウンリンク
• 長期間使用するための8500mAhバッテリー
• IP66防水エンクロージャ
• MQTT、MQTT、TCP、または UDP 経由のアップリンク
• NB-IoT SIM用Nano SIMカードスロット

仕様

一般的なDC特性：

• 供給量tage：2.5v〜3.6v
• 動作温度：-40〜85°C

電流入力（DC）測定：

• 範囲: 0 ~ 20mA
• 精度: 0.02mA
• 分解能: 0.001mA

巻tage 入力測定:

• 範囲: 0 ~ 30V
• 精度: 0.02V
• 解像度: 0.001v

NB-IoT仕様：

NB-IoTモジュール: BC660K-GL

サポートバンド：

• 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

バッテリー：
Li/SOCI2充電不可バッテリー
• 容量: 8500mAh
• 自己放電: <1% / 年 @ 25°C
• 最大連続電流: 130mA
• 最大ブースト電流: 2A、1秒
消費電力

• STOPモード: 10uA @ 3.3v
• 最大送信電力: 350mA@3.3v

アプリケーション

• スマートビルディングとホームオートメーション
• 物流とサプライチェーン管理
• スマートメーター
• スマート農業
• スマートシティ
• スマートファクトリー

スリープモードと作業モード

ディープ スリープ モード: センサーには NB-IoT がアクティブ化されていません。このモードは、バッテリー寿命を節約するために、保管および配送時に使用されます。

動作モード: このモードでは、センサーはNB-IoTセンサーとして動作し、NB-IoTネットワークに参加し、センサーデータをサーバーに送信します。各sの間にampling/tx/rx を定期的に実行すると、センサーは IDLE モードになります)、IDLE モードでは、センサーの消費電力はディープ スリープ モードと同じになります。

ボタンとLED

注意: デバイスがプログラムを実行している場合、ボタンが無効になることがあります。デバイスがプログラムの実行を完了してからボタンを押すことをお勧めします。

BLE接続

SDI-12-NB は BLE リモート構成とファームウェア更新をサポートします。

BLE を使用して、センサーのパラメーターを設定したり、センサーからのコンソール出力を確認したりできます。 BLE は以下の場合にのみ有効になります。

• ボタンを押してアップリンクを送信します
• ボタンを押してデバイスをアクティブにします。
• デバイスの電源をオンにするか、リセットします。

60 秒以内に BLE 上でアクティビティ接続がない場合、センサーは BLE モジュールをシャットダウンし、低電力モードに入ります。

ピンの定義、スイッチおよび SIM の方向

SDI-12-NB は以下のマザーボードを使用します。

ジャンパーJP2

このジャンパを挿入すると、デバイスの電源がオンになります。

ブートモード / SW1

1. ISP: アップグレード モード。このモードではデバイスに信号がありません。ただし、ファームウェアのアップグレードの準備はできています。LED は機能しません。ファームウェアは実行されません。
2. フラッシュ: 作業モード。デバイスが動作を開始し、さらにデバッグするためにコンソール出力を送信します。

リセットボタン

を押してデバイスを再起動します。

SIMカードの方向

このリンクを参照してください。 SIMカードの挿入方法。

SDI-12-NBを使用してIoTサーバーと通信する

NB-IoTネットワーク経由でIoTサーバーにデータを送信する

SDI-12-NB には NB-IoT モジュールが搭載されており、SDI-12-NB にプリロードされたファームウェアはセンサーから環境データを取得し、その値を NB-IoT モジュール経由でローカル NB-IoT ネットワークに送信します。NB-IoT ネットワークは、SDI-12-NB で定義されたプロトコル経由でこの値を IoT サーバーに転送します。以下にネットワーク構造を示します。

NB-IoT ネットワークにおける PS-NB-NA

SDI-1-NBには、-GEバージョンと-12DバージョンのXNUMXつのバージョンがあります。

GE バージョン: このバージョンには SIM カードが含まれておらず、IoT サーバーへのポイントもありません。ユーザーは、AT コマンドを使用して、以下の 12 つの手順を構成し、SDI-XNUMX-NB がデータを IoT サーバーに送信するように設定する必要があります。

• NB-IoT SIM カードをインストールし、APN を設定します。ネットワークの接続の手順を参照してください。
• センサーを IoT サーバーを指すように設定します。異なるサーバーに接続するための構成の手順を参照してください。

以下に、異なるサーバーの結果を簡単に示します。

1D バージョン: このバージョンには 1NCE SIM カードがプリインストールされており、DataCake に値を送信するように構成されています。ユーザーは DataCake でセンサー タイプを選択し、SDI-12-NB をアクティブ化するだけで、DataCake でデータを表示できるようになります。DataCake 構成手順については、こちらを参照してください。

ペイロードの種類

さまざまなサーバー要件を満たすために、SDI-12-NB はさまざまなペイロード タイプをサポートしています。

含まれるもの:

• 一般的な JSON 形式のペイロード。(タイプ = 5)
• HEX 形式のペイロード。(タイプ = 0)
• ThingSpeak 形式。(タイプ = 1)
• ThingsBoard フォーマット。(タイプ=3)

ユーザーは接続プロトコルを選択する際にペイロードタイプを指定できます。例:ample

• AT+PRO=2,0 // UDP接続とXNUMX進ペイロードを使用
• AT+PRO=2,5 // UDP接続とJSONペイロードを使用する
• AT+PRO=3,0 // MQTT接続とXNUMX進ペイロードを使用する
• AT+PRO=3,1 // MQTT接続とThingSpeakを使用する
• AT+PRO=3,3 // MQTT接続とThingsBoardを使用する
• AT+PRO=3,5 // MQTT接続とJSONペイロードを使用する
• AT+PRO=4,0 // TCP接続とXNUMX進ペイロードを使用
• AT+PRO=4,5 // TCP接続とJSONペイロードを使用する

一般的なJSON形式(タイプ=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}}

上記のペイロードから注意してください:

• Idc_input、Vdc_input、Battery、Signal はアップリンク時の値です。
• Jsonエントリ1〜8は最後の1〜8ですampAT+NOUD=8コマンドで指定されたデータ。各エントリには、（左から右に）Idc_input、Vdc_input、Sが含まれます。ampリン時間。

HEX形式のペイロード(タイプ=0)

これは HEX 形式です。以下のとおりです。

f866207053462705 0165 0dde 13 0000 00 00 00 00 0fae 0000 64e2d74f 10b2 0000 64e2d69b 0fae 0000 64e2d5e7 10b2 0000 64e2d47f 0fae 0000 64e2d3cb 0fae 0000 64e2d263 0fae 0000 64e2d1af 011a 01e8 64d494ed 0118 01e8 64d4943d

バージョン:

これらのバイトには、ハードウェアとソフトウェアのバージョンが含まれます。

• 上位バイト: センサーモデルを指定: SDI-0-NBの場合は01x12
• 下位バイト: ソフトウェアバージョンを指定します: 0x65=101、これはファームウェアバージョン1.0.1を意味します

BAT（バッテリー情報）:

バッテリー容量を確認してくださいtagSDI-12-NBの場合はe。

• 例1: 0x0dde = 3550mV
• 例2：0x0B49 = 2889mV

信号強度:

NB-IoT ネットワーク信号強度。

例1: 0x13 = 19

• 0-113dBm以下
• 1 -111dBm
• 2…30-109dBm…-53dBm
• 31-51dBm以上
• 99不明または検出不能

プローブモデル:

SDI-12-NB はさまざまな種類のプローブに接続できます。4 ～ 20 mA は測定範囲のフルスケールを表します。したがって、12 mA 出力はプローブによって意味が異なります。

例えばampル。

ユーザーは上記のプローブに異なるプローブ モデルを設定できます。そのため、IoT サーバーは 4~20mA または 0~30V センサー値を解析して正しい値を取得する方法を同一に認識できます。

IN1とIN2:

• IN1 と IN2 はデジタル入力ピンとして使用されます。

Examp上：

• 01(H): IN1またはIN2ピンがハイレベルです。
• 00（L）：IN1またはIN2ピンがローレベルです。
• GPIO_EXTI レベル:
• GPIO_EXTI は割り込みピンとして使用されます。

Examp上：

• 01 (H): GPIO_EXTIピンはハイレベルです。
• 00 (L): GPIO_EXTIピンは低レベルです。

GPIO_EXTI フラグ:

このデータ フィールドは、このパケットが割り込みピンによって生成されたかどうかを示します。
注: 割り込みピンは、ネジ端子内の別のピンです。

Examp上：

• 0x00: 通常のアップリンク パケット。
• 0x01: アップリンク パケットを中断します。

0〜20mA:

Examp上：

27AE(H) = 10158 (D)/1000 = 10.158mAです。

2線式4〜20mAセンサーに接続します。

0〜30V:

体積を測定するtage値。範囲は0～30Vです。

Examp上：

138E(H) = 5006(D)/1000 = 5.006V

時間通りamp:

• 単位時間Stamp Example: 64e2d74f(H) = 1692587855(D)
• このリンクに小数値を入力してください（https://www.epochconverter.com))時間を取得します。

ThingsBoard ペイロード(タイプ=3)

Type3 ペイロードは ThingsBoard 用に特別に設計されており、ThingsBoard に別のデフォルト サーバーも構成します。

{“IMEI”: “866207053462705”、“モデル”: “PS-NB”、“idc_intput”: 0.0”、“vdc_intput”: 3.577”、“バッテリー”: 3.55”、“信号”: 22}

ThingSpeak ペイロード (タイプ = 1)

このペイロードはThingSpeakプラットフォームの要件を満たしています。1つのフィールドのみが含まれています。フォーム4〜XNUMXは、Idc_input、Vdc_input、Battery & Signalです。このペイロードタイプは、ThingsSpeakプラットフォームでのみ有効です。

下記の通りです。

フィールド1=idc_intput値&フィールド2=vdc_intput値&フィールド3=バッテリー値&フィールド4=信号値

アップリンクをテストし、更新間隔を変更する

デフォルトでは、センサーは2時間ごとにアップリンクを送信します。AT+NOUD=8 ユーザーは、以下のコマンドを使用してアップリンク間隔を変更できます。

AT + TDC =600//更新間隔を600秒に設定
ユーザーはボタンを 1 秒以上押してアップリンクをアクティブにすることもできます。

マルチSampリングとワンアップリンク

注意: AT+NOUD 機能はクロック ロギングにアップグレードされます。クロック ロギング機能を参照してください。

バッテリー寿命を節約するために、SDI-12-NBはamp15 分ごとに Idc_input と Vdc_input データをアップロードし、2 時間ごとに 8 つのアップリンクを送信します。したがって、各アップリンクには 1 つの保存データと XNUMX つのリアルタイム データが含まれます。これらは次のように定義されます。

• AT+TR=900 // 単位は秒で、デフォルトでは900秒ごとにデータを記録します（15分、最小は180秒に設定できます）。
• AT+NOUD=8 // デバイスはデフォルトで 8 セットの記録データをアップロードします。最大 32 セットの記録データをアップロードできます。

以下の図は、TR、NOUD、TDC の関係をより明確に説明しています。

外部割り込みによるアップリンクのトリガ

SDI-12-NB には外部トリガー割り込み機能があります。ユーザーは GPIO_EXTI ピンを使用してデータ パケットのアップロードをトリガーできます。

ATコマンド:

• AT+INTMOD // トリガー割り込みモードを設定する
• AT+INTMOD=0 // デジタル入力ピンとして割り込みを無効にする
• AT+INTMOD=1 // 立ち上がりエッジと立ち下がりエッジでトリガー
• AT+INTMOD=2 // 立ち下がりエッジでトリガー
• AT+INTMOD=3 // 立ち上がりエッジでトリガー

電力出力期間の設定

出力期間を3V3、5V、または12Vに制御します。各sの前にampling、デバイスは

• まず外部センサーへの電力出力を有効にし、
• 期間に応じてオンにし、センサー値を読み取り、アップリンクペイロードを構築します。
• 最後に、電源出力を閉じます。

プローブモデルを設定する

ユーザーは、外部プローブの種類に応じてこのパラメータを設定する必要があります。これにより、サーバーはこの値に応じてデコードし、センサーによって出力された現在の値を水深または圧力値に変換できます。

AT コマンド: AT +PROBE

• AT+プローブ=aabb
• aa=00 のときは水深モードとなり、電流が水深値に変換されます。bb は数メートルの深さにあるプローブです。
• aa=01 の場合、電流を圧力値に変換する圧力モードです。bb は圧力センサーの種類を表します。

クロックログ (ファームウェアバージョン v1.0.5 以降)

現場で多数のエンドノードを展開する場合、すべてのセンサーをamp同時にデータをファイルし、これらのデータを一緒にアップロードして分析します。このような場合、クロック ロギング機能を使用できます。このコマンドを使用して、データの記録の開始時間と時間間隔を設定し、特定のデータ収集時間の要件を満たすことができます。

AT コマンド: AT +CLOCKLOG=a,b,c,d

• a: 0: クロックログを無効にする。1: クロックログを有効にする
• b: 最初のsを指定するampling start second: 範囲 (0 ~ 3599、65535) // 注: パラメーター b が 65535 に設定されている場合、ログ期間はノードがネットワークにアクセスしてパケットを送信した後に開始されます。
• c: sを指定するampリング間隔: 範囲 (0 ~ 255 分)
• d: 各 TDC にアップリンクするエントリの数 (最大 32)

注: 時計の記録を無効にするには、次のパラメータを設定します: AT+CLOCKLOG=1,65535,0,0

Example: AT +CLOCKLOG=1,0,15,8

デバイスは最初の時間の0秒（11:00 00）からデータをメモリに記録し、その後amp15分ごとにログを記録します。TDCアップリンクごとに、アップリンクペイロードは次のようになります: バッテリー情報 + タイムスタンプ付きの最後の8つのメモリ記録amp + 最新のsampアップリンク時間で） 。例については以下を参照してくださいampル。

Examp上：

AT+クロックログ=1,65535,1,3

ノードが最初のパケットを送信した後、データは1分間隔でメモリに記録されます。各TDCアップリンクのアップリンク負荷には、バッテリー情報+最後の3つのメモリレコード（ペイロード+タイムスタンプ）が含まれます。amp).

注: このコマンドを設定する前に、サーバーの時間を同期する必要があります。このコマンドを設定する前にサーバーの時間を同期していない場合、コマンドはノードがリセットされた後にのみ有効になります。

Examp保存された履歴レコードを照会する

AT コマンド: AT +CDP

このコマンドは、保存された履歴を検索するために使用できます。最大 32 のデータ グループが記録され、各履歴データ グループには最大 100 バイトが含まれます。

アップリンクログクエリ

• AT コマンド: AT +GETLOG
  このコマンドを使用して、データ パケットのアップストリーム ログを照会できます。

スケジュールされたドメイン名解決

このコマンドは、スケジュールされたドメイン名解決を設定するために使用されます。

ATコマンド:

• AT+DNSTIMER=XX // 単位: 時間

このコマンドを設定すると、ドメイン名の解決が定期的に実行されるようになります。

SDI-12-NB を構成する

メソッドの構成

SDI-12-NB は以下の設定方法をサポートしています:

• Bluetooth 接続経由の AT コマンド (推奨): BLE 構成手順。
• UART 接続経由の AT コマンド: UART 接続を参照してください。

AT コマンド セット

• AT + ？ ：ヘルプ
• AT + ： 走る
• AT + = ：値を設定する
• AT + =？ ：値を取得

一般的なコマンド

• AT：注意
• で？ ：ショートヘルプ
• ATZ：MCUリセット
• AT + TDC：アプリケーションデータの送信間隔
• AT + CFG：すべての構成を印刷
• AT+MODEL :モジュール情報を取得
• AT+SLEEP :スリープ状態を取得または設定する
• AT+DEUI: デバイスIDを取得または設定する
• AT + INTMOD：トリガー割り込みモードを設定します
• AT+APN: APNを取得または設定する
• AT+3V3T: 3V3電源の時間を延長する
• AT + 5VT：5V電源の時間を延長するように設定
• AT + 12VT：12V電源の時間を延長するように設定
• AT+PROBE: プローブモデルを取得または設定する
• AT + PRO：合意を選択
• AT + RXDL：送受信時間を延長します
• AT+TR : データ記録時間を取得または設定する
• AT+CDP: キャッシュされたデータの読み取りまたはクリア
• AT+NOUD: アップロードするデータの数を取得または設定する
• AT+DNSCFG: DNSサーバーの取得または設定
• AT+CSQTIME: ネットワークに参加する時間を取得または設定する
• AT+DNSTIMER : NDS タイマーを取得または設定する
• AT+TLSMOD: TLSモードを取得または設定する
• AT+GETSENSORVALUE: 現在のセンサー測定値を返します
• AT + SERVADDR：サーバーアドレス

MQTT管理

• AT + CLIENT：MQTTクライアントを取得または設定します
• AT + UNAME：MQTTユーザー名を取得または設定します
• AT + PWD：MQTTパスワードを取得または設定します
• AT + PUBTOPIC：MQTT公開トピックを取得または設定する
• AT + SUBTOPIC：MQTTサブスクリプショントピックを取得または設定する

情報

• AT + FDR：データの初期化
• AT + PWORD：シリアルアクセスパスワード
• AT+LDATA : 最後のアップロードデータを取得する
• AT+CDP: キャッシュされたデータの読み取りまたはクリア

バッテリーと電力消費

SDI-12-NB は ER26500 + SPC1520 バッテリー パックを使用します。バッテリー情報と交換方法の詳細については、以下のリンクを参照してください。バッテリー情報と電力消費分析。

ファームウェアアップデート

ユーザーはデバイスのファームウェアを次のように変更できます:

• 新しい機能で更新します。
• バグを修正します。

ファームウェアと変更ログは、ファームウェアダウンロードリンクからダウンロードできます。

ファームウェアを更新する方法:

• (推奨方法) BLE 経由の OTA ファームウェア アップデート: 手順。
• UART TTL インターフェースを介した更新: 手順。

よくある質問

BC660K-GL AT コマンドにアクセスするにはどうすればいいですか?

ユーザーはBC660K-GLに直接アクセスし、ATコマンドを送信できます。BC660K-GL ATコマンドセットを参照してください。

MQTTサブスクリプション機能を使用してデバイスを構成する方法を教えてください。（バージョンv1.0.3以降）

サブスクリプションコンテンツ: {AT COMMAND}

Examp上：

Node-RED を通じて AT+5VT=500 を設定するには、MQTT がコンテンツ {AT+5VT=500} を送信する必要があります。

注文情報

部品番号: SDI-12-NB-XX-YY XX:

• GE: 一般バージョン (SIM カードを除く)
• 1D: 1NCE* 10年間500MB SIMカードおよびDataCakeサーバーへの事前設定付き

YY: グランドコネクタの穴サイズ

• M12: M12穴
• M16: M16穴
• M20: M20穴

梱包情報

パッケージ内容:

• SDI-12-NB NB-IoT アナログセンサー x 1
• 外部アンテナ×1

寸法と重量:

• デバイスサイズ：cm
• デバイスの重量：g
• パッケージサイズ/個：cm
• 重量/個：g

サポート

• サポートは、月曜日から金曜日の09:00から18:00 GMT+8まで提供されます。 タイムゾーンが異なるため、ライブサポートを提供できません。 ただし、上記のスケジュールでお早めにご質問にお答えします。
• お問い合わせ内容（製品モデル、問題の正確な説明、再現手順など）をできるだけ詳しくご記入の上、 サポート@dragino.cc.

FCC声明

FCC の注意:

コンプライアンス責任者によって明示的に承認されていない変更または修正を行うと、ユーザーの機器の操作権限が無効になる可能性があります。
このデバイスは、FCC 規則のパート 15 に準拠しています。操作には次の XNUMX つの条件が適用されます。

1. このデバイスは有害な干渉を引き起こすことはありません。
2. このデバイスは、望ましくない動作を引き起こす可能性のある干渉を含め、受信したあらゆる干渉を受け入れなければなりません。

この送信機は、他のアンテナまたは送信機と同じ場所に設置したり、連動して動作させたりしてはなりません。

注意: この機器は、FCC 規則のパート 15 に従って、クラス B デジタル デバイスの制限に従ってテストされ、それに準拠していることが確認されています。これらの制限は、住宅への設置において有害な干渉に対する適切な保護を提供するように設計されています。この機器は、無線周波数エネルギーを生成、使用し、放射する可能性があり、指示に従って設置および使用しないと、無線通信に有害な干渉を引き起こす可能性があります。ただし、特定の設置で干渉が発生しないという保証はありません。この機器がラジオやテレビの受信に有害な干渉を引き起こしている場合は (機器の電源をオン/オフすることで確認できます)、次の XNUMX つ以上の方法で干渉を修正することをお勧めします。

• 受信アンテナの向きを変えるか、位置を変えてください。
• 機器と受信機間の距離を広げます。
• 受信機が接続されている回路とは別のコンセントに機器を接続します。
• 販売店または経験豊富なラジオ/テレビ技術者にご相談ください。

FCC 放射線被曝に関する声明:

この装置は、制御されていない環境に対して規定された FCC 放射線被曝制限に準拠しています。この装置は、放射体と身体の間に最低 20cm の距離を置いて設置および操作する必要があります。

ドキュメント / リソース

Dragino SDI-12-NB NB-IoT センサーノード [pdf] ユーザーガイド SDI-12-NB NB-IoT センサー ノード、SDI-12-NB、NB-IoT センサー ノード、センサー ノード、ノード

参考文献

• ユーザーマニュアル