Dragino SDI-12-NB NB-IoT 传感器节点
介绍
什么是NB-IoT模拟传感器
Dragino SDI-12-NB 是一款用于物联网解决方案的 NB-IoT 模拟传感器。SDI-12-NB 具有 5v 和 12v 输出、4~20mA、0~30v 输入接口，用于为模拟传感器供电并获取值。SDI-12-NB 将模拟值转换为 NB-IoT 无线数据并通过 NB-IoT 网络发送到 IoT 平台。
- SDI-12-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，并支持上行到各种物联网服务器。
- SDI-12-NB支持BLE配置和OTA更新，方便用户使用。
- SDI-12-NB 由 8500mAh Li-SOCI2 电池供电，设计用于长达数年的长期使用。
- SDI-12-NB 具有可选内置 SIM 卡和默认 IoT 服务器连接版本。这使得它可以通过简单的配置运行。
NB-loT 网络中的 PS-NB-NA
特征
- 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 输入, 1 x 0~30v 输入
- 5v 和 12v 输出为外部传感器供电
- 乘以 Sampling 和一个上行链路
- 支持蓝牙远程配置和更新固件
- 定期开启上行链路
- 下行改变配置
- 8500mAh 电池可长期使用
- IP66防水外壳
- 通过 MQTT、MQTTs、TCP 或 UDP 进行上行链路
- 适用于 NB-IoT 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
电流输入（DC）测量：
- 范围：0～20mA
- 精度：0.02mA
- 分辨率：0.001mA
卷tage 输入测量：
- 范围：0～30V
- 精度：0.02V
- 分辨率：0.001v
NB-IoT 规格：
NB-IoT 模块：BC660K-GL
支持乐队：
- 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
电池：
Li/SOCI2 不可充电电池
• 容量：8500mAh
• 自放电：<1% / 年 @ 25°C
• 最大连续电流：130mA
• 最大提升电流：2A，1 秒
功耗
• 停止模式：10uA @ 3.3v
• 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：传感器没有任何 NB-IoT 激活。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-IoT 传感器工作，加入 NB-IoT 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
注意：设备在执行程序时，按钮可能失效，最好在设备执行完程序后再按按钮。
蓝牙连接
SDI-12-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
SDI-12-NB 使用如下的主板。
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。
- Flash：工作模式，设备开始工作并发出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SDI-12-NB与物联网服务器通信
通过NB-IoT网络发送数据至物联网服务器
SDI-12-NB 配备 NB-IoT 模块，SDI-12-NB 中预装的固件将从传感器获取环境数据，并通过 NB-IoT 模块将该值发送到本地 NB-IoT 网络。NB-IoT 网络将通过 SDI-12-NB 定义的协议将该值转发到 IoT 服务器。以下显示了网络结构：
NB-loT 网络中的 PS-NB-NA
有两个版本：SDI-1-NB的-GE版本和-12D版本。
GE 版本：此版本不包含 SIM 卡或指向任何 IoT 服务器。用户需要使用 AT 命令配置以下两个步骤来设置 SDI-12-NB 将数据发送到 IoT 服务器。
- 安装 NB-IoT SIM 卡并配置 APN。请参阅连接网络的说明。
- 设置传感器指向物联网服务器。请参阅配置连接不同服务器的说明。
下面一目了然地显示了不同服务器的结果
1D 版本：此版本预装了 1NCE 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 SDI-12-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
有效载荷类型
为了满足不同的服务器要求，SDI-12-NB支持不同的有效载荷类型。
包括：
- 通用 JSON 格式负载。(Type=5)
- HEX 格式有效负载。（类型=0）
- ThingSpeak 格式。（类型=1）
- ThingsBoard 格式。（类型=3）
用户在选择连接协议时可以指定payload类型，例如：ample
- AT+PRO=2,0 // 使用 UDP 连接和十六进制有效负载
- AT+PRO=2,5 // 使用 UDP 连接和 Json 负载
- AT+PRO=3,0 // 使用 MQTT 连接和十六进制有效负载
- AT+PRO=3,1 // 使用 MQTT 连接和 Thingspeak
- AT+PRO=3,3 // 使用 MQTT 连接和 ThingsBoard
- AT+PRO=3,5 // 使用 MQTT 连接和 Json Payload
- AT+PRO=4,0 //使用 TCP 连接和十六进制有效负载
- AT+PRO=4,5 //使用 TCP 连接和 Json Payload
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}}
请注意，从上面的有效载荷来看：
- Idc_input 、 Vdc_input 、 Battery 和 Signal 是上行时的值。
- Json条目1~8是最后1~8个ampling 数据由 AT+NOUD=8 命令指定。每个条目包括（从左到右）：Idc_input、Vdc_input、Samp玲时间。
HEX 格式有效负载（类型=0）
这是十六进制格式。如下所示：
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
版本：
这些字节包括硬件和软件版本。
- 高字节：指定传感器型号：0x01 表示 SDI-12-NB
- 低字节：指定软件版本：0x65=101，即固件版本1.0.1
BAT（电池信息）：
检查电池电量tage 代表 SDI-12-NB。
- 例 1：0x0dde = 3550mV
- 例 2：0x0B49 = 2889mV
信号强度：
NB-IoT 网络信号强度。
例 1：0x13 = 19
- 0 -113dBm以下
- 1 -111dBm
- 2…30 -109dBm…-53dBm
- 31 -51dBm 或更高
- 99 未知或不可检测
探头型号：
SDI-12-NB 可连接不同类型的探头，4~20mA 代表测量范围的满量程。因此，12mA 输出对于不同的探头具有不同的含义。
例如amp勒。
用户可以为上述探头设置不同的探头型号。因此，物联网服务器能够了解如何解析 4~20mA 或 0~30v 传感器值并获取正确值。
输入 1 和输入 2：
- IN1 和 IN2 用作数字输入引脚。
Examp乐：
- 01（H）：IN1或IN2引脚为高电平。
- 00（L）：IN1或IN2引脚为低电平。
- GPIO_EXTI 级别：
- GPIO_EXTI 用作中断引脚。
Examp乐：
- 01（H）：GPIO_EXTI 引脚为高电平。
- 00（L）：GPIO_EXTI 引脚为低电平。
GPIO_EXTI 标志：
该数据字段显示此数据包是否由中断引脚生成。
注意：中断引脚是螺丝端子中的一个单独引脚。
Examp乐：
- 0x00：正常上行数据包。
- 0x01：中断上行链路数据包。
0～20mA：
Examp乐：
27AE（高）= 10158（D）/1000=10.158毫安。
连接到 2 线 4~20mA 传感器。
0～30伏：
测量体积tage值。范围是0至30V。
Examp乐：
138E(高) = 5006(低)/1000= 5.006V
时间圣amp:
- 单位时间amp Example: 64e2d74f(H) = 1692587855(D)
- 将小数值放入此链接（https://www.epochconverter.com））获取时间。
ThingsBoard 有效负载（类型=3）
Type3 有效载荷专为 ThingsBoard 设计，它还将为 ThingsBoard 配置另一个默认服务器。
{“IMEI”：“866207053462705”，“型号”：“PS-NB”，“idc_intput”：0.0，“vdc_intput”：3.577，“电池”：3.55，“信号”：22}
ThingSpeak 有效负载（类型=1）
此 payload 符合 ThingSpeak 平台要求。它仅包含四个字段。表格 1~4 为： Idc_input 、 Vdc_input 、 Battery 和 Signal。此 payload 类型仅适用于 ThingsSpeak 平台
如下图所示：
field1=idc_intput 值&field2=vdc_intput 值&field3=电池值&field4=信号值
测试上行链路并更改更新间隔
默认情况下，传感器每 2 小时发送一次上行链路，AT+NOUD=8 用户可以使用以下命令更改上行链路间隔
AT+TDC=600 // 设置更新间隔为 600s
用户还可以按住按钮 1 秒以上来激活上行链路。
多Samplings 和一个上行链路
注意：AT+NOUD功能升级为时钟记录功能，请参阅时钟记录功能。
为了节省电池寿命，SDI-12-NB 将amp每 15 分钟发送一次 Idc_input 和 Vdc_input 数据，每 2 小时发送一次上行链路。因此，每个上行链路将包含 8 个存储数据 + 1 个实时数据。它们定义为：
- AT+TR=900 //单位是秒，默认每900秒（15分钟，最小可设置180秒）记录一次数据
- AT+NOUD=8 //设备默认上传8组记录数据，最多可上传32组记录数据。
下图更清楚地解释了TR、NOUD和TDC之间的关系：
通过外部中断触发上行链路
SDI-12-NB具有外部触发中断功能，用户可以通过GPIO_EXTI引脚来触发数据包的上传。
AT命令：
- AT+INTMOD //设置触发中断模式
- AT+INTMOD=0 //禁用中断，作为数字输入引脚
- AT+INTMOD=1 //上升沿和下降沿触发
- AT+INTMOD=2 //下降沿触发
- AT+INTMOD=3 //上升沿触发
设置功率输出持续时间
控制输出持续时间3V3、5V或12V。每次ampling，设备将
- 首先启用对外部传感器的电源输出，
- 按持续时间保持开启，读取传感器值并构建上行链路有效载荷
- 最后，关闭电源输出。
设置探头型号
用户需要根据外接探头的类型来配置该参数，这样服务器才能根据该值进行解码，将传感器输出的电流值转化为水深或者压力值。
AT 命令：AT +PROBE
- 在+ PROBE = aabb
- 当aa=00时为水深模式，将电流折算成水深值；bb为探头在几米深度。
- 当aa=01时，为压力模式，将电流转化为压力值；bb代表是哪种类型的压力传感器。
时钟记录（自固件版本 v1.0.5 起）
有时我们在现场部署大量终端节点。我们希望所有传感器都amp记录仪同时采集多个数据，并将这些数据一并上传进行分析。此时，我们可以使用时钟记录功能。通过该命令可以设置数据记录的开始时间和时间间隔，以满足特定数据采集时间的要求。
AT命令：AT +CLOCKLOG=a,b,c,d
- a：0：禁用时钟记录。1：启用时钟记录
- b：指定第一个ampling start second：范围（0 ~ 3599, 65535）//注意：如果参数b设置为65535，则日志周期从节点接入网络并发送数据包后开始。
- c：指定ampling interval：范围（0～255分钟）
- d：每个 TDC 上应上传多少个条目（最多 32 个）
注意：要禁用时钟记录，请设置以下参数：AT+CLOCKLOG=1,65535,0,0
Examp比如：在 +CLOCKLOG=1,0,15,8
设备将从第一小时的 0 秒（11:00 00）开始将数据记录到内存中，然后amp每 15 分钟发送一次并记录。每次 TDC 上行，上行有效载荷将包括：电池信息 + 最后 8 条内存记录（带时间戳）amp + 最新ample 上行链路时间）。请参阅下面的示例amp勒。
Examp乐：
在 + CLOCKLOG=1,65535,1,3
节点发送第一个数据包后，每隔 1 分钟就会将数据记录到内存中。对于每个 TDC 上行，上行负载将包括：电池信息 + 最后 3 个内存记录（payload + timestamp).
注意：用户配置该命令前需要同步服务器时间，如果配置该命令前服务器时间未同步，则需要重置节点后该命令才能生效。
Example 查询已保存的历史记录
AT 命令: AT +CDP
该命令用于查找已保存的历史记录，最多记录32组数据，每组历史数据最大包含100个字节。
上行日志查询
- AT 命令: AT +GETLOG
该命令可以用来查询数据包的上行日志。
域名定时解析
该命令用于设置定时域名解析
指令：
- AT+DNSTIMER=XX //单位：小时
设置该命令后，会定期进行域名解析。
配置 SDI-12-NB
配置方法
SDI-12-NB支持以下配置方法：
- 通过蓝牙连接的 AT 命令（推荐）：BLE 配置指令。
- 通过 UART 连接的 AT 命令：请参阅 UART 连接。
AT 命令集
- AT+ ? : 帮助
- AT+ ： 跑步
- AT+ = ：设置值
- AT+ =？ : 获取值
一般命令
- AT：注意
- 在？ : 简短帮助
- ATZ : MCU 复位
- AT+TDC : 应用数据传输间隔
- AT+CFG : 打印所有配置
- AT+MODEL :获取模块信息
- AT+SLEEP :获取或设置睡眠状态
- AT+DEUI ：获取或设置设备 ID
- AT+INTMOD ：设置触发中断模式
- AT+APN : 获取或设置 APN
- AT+3V3T : 设置延长3V3电源时间
- AT+5VT : 设置延长 5V 电源的时间
- AT+12VT : 设置延长 12V 电源的时间
- AT+PROBE ：获取或设置探头型号
- AT+PRO : 选择协议
- AT+RXDL : 延长收发时间
- AT+TR ：获取或设置数据记录时间
- AT+CDP : 读取或清除缓存数据
- AT+NOUD : 获取或设置要上传的数据条数
- AT+DNSCFG : 获取或设置 DNS 服务器
- AT+CSQTIME ：获取或设置加入网络的时间
- AT+DNSTIMER：获取或设置 NDS 计时器
- AT+TLSMOD：获取或设置 TLS 模式
- AT+GETSENSORVALUE：返回当前传感器测量值
- AT+SERVADDR : 服务器地址
MQTT 管理
- AT+CLIENT : 获取或设置 MQTT 客户端
- AT+UNAME : 获取或设置 MQTT 用户名
- AT+PWD : 获取或设置 MQTT 密码
- AT+PUBTOPIC : 获取或设置 MQTT 发布主题
- AT+SUBTOPIC : 获取或设置 MQTT 订阅主题
信息
- AT+FDR : 恢复出厂数据
- AT+PWORD : 串行访问密码
- AT+LDATA : 获取上次上传的数据
- AT+CDP : 读取或清除缓存数据
电池和功耗
SDI-12-NB 使用 ER26500 + SPC1520 电池组。有关电池信息和如何更换的详细信息，请参阅以下链接。电池信息和功耗分析。
固件更新
用户可以将设备固件更改为：：
- 更新新功能。
- 修复错误。
固件和更新日志可从以下网址下载：固件下载链接
更新固件的方法：
- （推荐方式）通过 BLE 进行 OTA 固件更新：说明。
- 通过UART TTL接口更新：说明。
常问问题
如何访问 BC660K-GL AT 命令？
用户可以直接访问 BC660K-GL 并发送 AT 命令。请参阅 BC660K-GL AT 命令集
如何通过MQTT订阅功能配置设备？（自v1.0.3版本起）
订阅内容：{AT COMMAND}
Examp乐：
通过Node-RED设置AT+5VT=500需要MQTT发送内容{AT+5VT=500}。
订单信息
部件编号：SDI-12-NB-XX-YY XX：
- GE: 通用版（不含SIM卡）
- 1D：带 1NCE* 10 年 500MB SIM 卡并预配置到 DataCake 服务器
YY： 主连接器孔尺寸
- M12：M12孔
- M16：M16孔
- M20：M20孔
包装信息
包装包括：
- SDI-12-NB NB-IoT模拟传感器 x 1
- 外接天线x 1
尺寸和重量：
- 设备尺寸：厘米
- 设备重量：克
- 包装尺寸/个：cm
- 重量/个：克
支持
- 周一至周五 09:00 至 18:00 GMT+8 提供支持。 由于时区不同，我们无法提供实时支持。 但是，您的问题将在上述时间表中尽快得到答复。
- 提供尽可能多的有关您的咨询的信息（产品型号、准确描述您的问题以及复制步骤等），然后发送邮件至 支持@dragino.cc.
FCC 声明
FCC警告：
任何未经合规负责方明确批准的更改或修改都可能使用户操作该设备的权限失效。
本设备符合 FCC 规则第 15 部分的规定。操作需遵守以下两个条件：
- 本设备不得造成有害干扰，并且
- 本设备必须接受任何收到的干扰，包括可能导致不良操作的干扰。
该发射器不得与任何其他天线或发射器共置或协同操作。
注意：本设备已经过测试，符合 FCC 规则第 15 部分中 B 类数字设备的限制。这些限制旨在为住宅安装提供合理的保护，防止有害干扰。本设备会产生、使用并辐射射频能量，如果不按照说明进行安装和使用，可能会对无线电通信造成有害干扰。但是，不能保证在特定安装中不会发生干扰。如果本设备确实对无线电或电视接收造成有害干扰（可通过关闭和打开设备来确定），建议用户尝试通过以下一种或多种措施来纠正干扰：
- 重新调整或重新定位接收天线。
- 增加设备与接收器之间的距离。
- 将设备连接到与接收器不同电路的插座上。
- 请咨询经销商或经验丰富的无线电/电视技术人员寻求帮助。
FCC 辐射暴露声明：
本设备符合 FCC 为不受控环境所规定的辐射暴露限制。本设备的安装和操作应使辐射器和身体之间的距离至少保持 20 厘米。
文件/资源
 |
Dragino SDI-12-NB NB-IoT 传感器节点 [pdf] 用户指南 SDI-12-NB NB-IoT传感器节点，SDI-12-NB，NB-IoT传感器节点，传感器节点，节点 |