Das Sigfox-Praxisbuch

Inhalt

• Kapitel 1: Vorwort

  9

• Kapitel 2: Industrie 4.0

  12

• Kapitel 3: Das Internet of Things (IoT)

  14

• Kapitel 4: Die funkbasierten 0G-Netzwerke

  18

• Kapitel 5: Das Sigfox-Netzwerk – Ein Überblick

  21

  • 5.1 Die Sigfox-Übertragungstechnik

    25

  • 5.1.1 Uplink - Technik

    27

  • 5.1.2 Uplink - Telegrammaufbau

    32

  • 5.1.3 Downlink - Technik

    35

  • 5.1.4 Downlink - Telegrammaufbau

    36

  • 5.1.5 Die Datensicherheit

    37

  • 5.2 Das Sigfox-Monarch-Konzept

    40

  • 5.3 Die Geolokalisierung (Standortbestimmung)

    46

  • 5.4 Die Sigfox-Geolokalisierung

    49

    • 5.4.1 Sigfox und GPS

      51

    • 5.4.2 Das Sigfox-Atlas-Konzept

      53

      • 5.4.2.1 Atlas Native

        54

      • 5.4.2.2 Atlas WiFi

        57

      • 5.4.2.3 Atlas Bubbles

        61

  • 5.5 Fazit: Die Universelle Sigfox-Test-, Mess- und Simulationsplattform

    65

• Kapitel 6: Das Sigfox-Backend, die Callbacks und die REST-API

  67

  • 6.1 Die Callbacks

    77

  • 6.2 Die REST-API-Schnittstelle

    78

• Kapitel 7: Die universelle Sigfox-Test-, Mess- und Simulations-Plattform

  83

  • 7.1 Das Arduino Maker-Board MKR FOX1200

    84

  • 7.2 Das Motherboard

    91

    • 7.2.1 Die Spannungsstabilisierungsstufe

      96

    • 7.2.2 Der lichtempfindliche Widerstand (LDR)

      97

    • 7.2.3 Die akustische Ausgabe (Summer)

      99

    • 7.2.4 Die digitalen I/O-Port-Pins

      101

    • 7.2.5 Der Impedanzwandler

      102

    • 7.2.6 Der Luftdrucksensor Bosch BMP280

      103

    • 7.2.7 Die Displayeinheiten

      105

      • 7.2.7.1 Das ePaper-Display

        106

      • 7.2.7.2 Das Nextion-HMI-Display

        108

    • 7.2.8 Die seriellen Schnittstellen

      111

  • 7.3 Die Stromversorgung

    113

    • 7.3.1 Der Solargenerator

      113

  • 7.4 Das Gehäuse

    117

• Kapitel 8: Die Grundsoftware

  132

  • 8.1 Die Installation der Arduino-IDE

    132

  • 8.2 Die Installation der benötigten Bibliotheken

    138

    • 8.2.1 Die Arduino-Bibliotheken

      139

    • 8.2.2 Die externen Bibliotheken

      145

  • 8.3 Betrieb der Komponenten des Motherboards

    148

    • 8.3.1 Blinken der LED an Port-Pin 6

      148

    • 8.3.2 Die Abfrage des lichtempfindlichen Widerstands (LDR)

      150

    • 8.3.3 Die Ansteuerung des Summers

      151

    • 8.3.4 Der Betrieb der digitalen I/O-Port-Pins

      153

    • 8.3.5 Der Betrieb der analogen I/O-Port-Pins

      156

    • 8.3.6 Der Einsatz der Real Time Clock (RTC) des SAMD21

      166

    • 8.3.7 Der Betrieb des I2C-Busses

      172

    • 8.3.8 Der Betrieb des Luftdrucksensors BMP280

      180

    • 8.3.9 Der SPI-Bus

      185

    • 8.3.10 Die Ansteuerung des ePaper-Displays

      188

    • 8.3.11 Die Sleep-Modi

      202

• Kapitel 9: Die Arduino-Sigfox-Bibliothek und der Sigfox-Betrieb

  204

  • 9.1 Die Sigfox-Funktionen

    205

  • 9.2 Die Anmeldung bei der Sigfox-Cloud

    210

  • 9.3 Das Aussenden von 'Hello World!'

    223

  • 9.4 Das Aussenden von festen Zahlenwerten

    231

  • 9.5 Das Aussenden von realen Messwerten

    241

• Kapitel 10: Die Callbacks - Der Datentransfer von der Sigfox-Cloud zum Anwender

  248

  • 10.1 Die Sigfox-Callbacks

    249

  • 10.2 Der E-Mail - Callback

    250

  • 10.3 Der Daten - Callback (Callback_0)

    273

  • 10.4. Die GeoLoc - Callbacks

    283

    • 10.4.1 Sigfox-Atlas-Koordinaten (Callback_1)

      283

    • 10.4.2 GPS-Koordinaten (Callback_2)

      288

  • 10.5 Tracking - 'Kühltransporter 47' (Callback_3)

    292

  • 10.6 Der einfache Downlink aus der Sigfox-Cloud

    294

• Kapitel 11: Die Gestaltung der Dashboards

  304

  • 11.1 Die Dashboard-Plattform thinger.io

    305

  • 11.2 Die ersten Schritte in thinger.io

    308

  • 11.3 Die Parametrierung des Sigfox-Callbacks

    317

  • 11.4 Das Dashboard zum Daten-Callback (Callback_0)

    323

  • 11.5 Das Dashboard zum Sigfox-Atlas-Callback (Callback_1)

    339

  • 11.6 Das Dashboard zum GPS-Callback (Callback_2)

    344

  • 11.7 Das Dashboard zum 'Kühltransporter-Tracking' (Callback_3)

    346

  • 11.8 Weitere Dashboard-Widgets in thinger.io

    350

• Kapitel 12: Externe Hardware-Erweiterungen für die Universelle Sigfox-Plattform

  365

  • 12.1 Der Betrieb des Nextion-HMI-Displays

    365

  • 12.2 Die I2C-Porterweiterung PCF8574(A)

    398

  • 12.3 Der DS18B20 Temperatur-Sensor

    408

  • 12.4 Das Grove-I2C-Thermoelementverstärker-Breakout (MCP9600)

    417

  • 12.5 Das Grove-Multichannel Gassensor-Breakout

    427

  • 12.6 Der Sensirion SPS30-Feinstaubsensor

    434

  • 12.7 Das BlueDot BME280+TLS2591 - Advanced Weather Station-Breakout

    441

  • 12.8 Das SparkFun GPS-Breakout XA1110

    448

  • 12.9 Das zweifach Relais-Modul mit Optokoppler

    457

• Kapitel 13: Kommerzielle Sigfox-Module

  462

• Links und Literatur

  470

• Index

  473