SIM7080G Cat-M/NB-IoT HAT

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SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT
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功能简介
特性 树莓派 GSM GPRS GNSS扩展
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
' 无特性，不解释
接口 UART RPi USB

说明

产品概述

SIM7080G Cat-M/NB-IoT HAT是一款支持全球频段 NB-IoT (窄带物联网)和 Cat-M (即eMTC，增强机器类通信) 和 GNSS (全球导航卫星系统) 功能的树莓派扩展版

产品特性

  • 板载树莓派接口，可直接插入任何版本的树莓派
  • 支持TCP/UDP/HTTP/HTTPS/TLS/DTLS/PING/LWM2M/COAP/MQTT等通信协议
  • 支持GNSS定位(GPS、GLONASS、北斗和Galileo)
  • 板载USB接口，可用于测试AT指令、获取GPS定位信息等
  • 引出UART控制引脚，可接入Arduino/STM32等主控板
  • 板载电平转换电路，默认为3.3V工作，可通过跳线帽设置成5V
  • 板载SIM卡槽，仅支持1.8V SIM卡 (不支持3V的SIM卡)
  • 板载3个LED指示灯，方便查看模块运行状态
  • 支持串口波特率范围：300~3686400 bps
  • 支持自适应几种常用波特率：9600/19200/38400/57600/115200 bps
  • 提供完善的配套资料手册(Raspberry/Arduino/STM32等示例程序)

通信参数

  • 支持频段
    • NB-IoT：B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66/B71/B85
    • Cat-M： B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B14/B18/B19/B20/B25/B26/B27/B28/B66/B85
  • 传输功率
    • Class 5 (0.125W@LTE)
  • 数据传输
    • NB-IoT
      • 上行≤150kbps
      • 下行≤136kbps
    • Cat-M
      • 上行≤1119kbps
      • 下行≤589kbps

GNSS参数

  • 接收
    • 16个通道
    • C/A Code
  • 工作频段
    • GNSS L1：1575.42±1.023MHz
    • GLONASS：1597.5~1605.8 MHz
    • BeiDou：1559.05~1563.14 MHz
    • Galileo L1：1575.42±1.023MHz
  • 更新频率：1 Hz (默认)
  • GNSS 数据格式：NMEA-0183
  • GNSS天线：有源天线

其它参数

  • 供电电压：5V
  • 逻辑电平：5V / 3.3V (可通过跳线帽切换)
  • 整机耗流 (空闲模式)：39mA
  • 单模组耗流 (VBAT=3.8V)：
  • 空闲模式：10mA
  • 休眠模式：1.2mA
  • PSM模式：3.2uA
  • eDRX模式：0.59mA (eDRX=81.92s)
  • 工作温度：-40°C ~ 85°C
  • 存储温度：-45°C ~ 90°C
  • 产品尺寸：30.5mm x 65mm

产品使用

windows测试

1. 测试前准备Micro USB线缆,LTE天线,GPS天线,SIM7080G Cat-M/NB-IoT HAT,NB卡
2. SIM7080G断电接入NB卡,接入LTE天线,接入GPS天线,接入MicroUSB线缆连接PC
3. 按下PWRKEY按键1秒后松开,SIM7080G开机,开机后STA灯常亮,NET快闪烁,连接到网络后NET灯慢闪
4. 下载驱动文件在桌面解压,在我的电脑-->设备管理器中安装3个驱动,如下图:
5. USB枚举了三个设备,选择AT Port COM31作为通讯串口,用户自行判断PC枚举串口号
6. 注意,SIM7080G支持全球频段,在注册网络时可能会延迟,不同国家和地区用户咨询当地移动服务
供应商关于LTE-M或LTE-NB部署情况,或者等待SIM7080G注册网络后自动锁定当地频段,可使用指
令"AT+CPSI?"查询SIM7080G网络信息


SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 006.jpg

SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 002.jpg SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 003.jpg

联网测试

下表为联网测试指令,测试结果如右图,更多测试指令请参考SIM7080 Series_AT Command Manual_V1.02

联网测试
指令 说明 返回值
AT AT测试指令 OK
AT+CPIN? 检查SIM卡 OK
AT+CNMP=38 选择LTE制式 OK
AT+CMNB=2 选择NB网络 OK
AT+CSQ 查询信号质量 OK
AT+CGREG? 检查网络注册 OK
AT+CGNAPN 获取网络APN OK
AT+CPSI? 请求UE系统信息 OK
AT+CNACT=0,1 激活应用网络 OK
AT+CNACT? 查询网络IP OK
AT+CNACT=0,0 关闭应用网络 OK

MQTT测试

下表为MQTT测试指令,测试结果如右图,详细介绍请参考SIM7070_SIM7080_SIM7090 Series_MQTT(S)_Application Note_V1.02
测试web请点击我,测试时注意官方发布的域名和TCP Port,详情参考请点击我

MQTT测试
指令 说明 返回值
AT+SMCONF 设置MQTT参数 OK
AT+CSSLCFG SSL配置 OK
AT+SMSSL 选择SSL配置 OK
AT+SMCONN MQTT连接 OK
AT+SMPUB 发送数据包 OK
AT+SMSUB 订阅主题 OK
AT+SMUNSUB 取消订阅 OK
AT+SMSTATE 请求MQTT连接状态 OK
AT+SMPUBHEX 设置数据格式为16进制 OK
AT+SMDISC 断开MQTT连接 OK

HTTP(S)测试

下表为HTTP(S)测试指令,测试结果如右图,详细介绍请参考SIM7070_SIM7080_SIM7090 Series_HTTP(S)_Application Note_V1.02

HTTP GET
指令 说明 返回值
AT+SHCONF 设置HTTP(S)参数 OK
AT+SHSSL 选择SSL配置 OK
AT+SHCONN HTTP(S)连接 OK
AT+SHBOD 设置Body OK
AT+SHAHEAD 加入Head OK
AT+SHPARA 设置HTTP(S) Para OK
AT+SHCPARA 清除HTTP(S) Para OK
AT+SHCHEAD 清除Head OK
AT+SHSTATE 查询HTTP(S)连接状态 OK
AT+SHREQ 设置响应类型 OK
AT+SHREAD 读取响应值 OK
AT+SHDISC 断开HTTP(S) OK

TCP测试

下表为TCP/UDP测试指令,测试结果如右图,详细介绍请参考SIM7070_SIM7080_SIM7090 Series_TCPUDP(S)_Application Note_V1.02
关于外网IP和路由转发机制参考GSM/GPRS/GNSS_HAT的GPRS章节

TCP测试
指令 说明 返回值
AT+CNACT=0,1 激活网络应用 OK（如果已经激活则会ERROR）
AT+CNACT? 查询网络IP OK
AT+CACID 设置TCP/UDP索引 OK
AT+CASSLCFG 设置SSL参数 OK
AT+CAOPEN 打开一个TCP/UDP连接 OK
AT+CASEND 发送数据 OK
AT+CARECV 接收数据 OK
AT+CACLOSE 关闭一个TCP/UDP连接 OK
AT+CACFG 配置透传参数 OK
AT+CASWITCH 打开透传模式 OK

GNSS测试

下表为GNSS测试指令,测试结果如右图,详细介绍请参考SIM7070_SIM7080_SIM7090 Series_GNSS_Application Note_V1.02.pdf
测试GNSS时,需将GPS天线放置室外空旷处,另可使用ublox的u-center进行位置标注,参考GSM/GPRS/GNSS_HAT的GNSS章节

GNSS测试
指令 说明 返回值
AT+CGNSPWR GNSS电源控制 OK
AT+CGNSINF GNSS导航信息解析 OK
AT+CGNSCOLD GNSS冷启动 OK
AT+CGNSWARM GNSS暖启动 OK
AT+CGNSHOT GNSS热启动 OK
AT+CGNSMOD GNSS工作模式设置 OK
AT+CGNSXTRA 打开GNSS XTRA OK
AT+CGNSCPY 复制GNSS XTRA文件 OK
AT+SGNSCFG GNSS NMEA输出配置 OK
AT+SGNSCMD AT串口输出GNSS NMEA数据 OK

RaspberryPi使用

IO初始化和安装软件

模块出厂默认PWRKEY引脚是通过跳线帽跳选到树莓派的P7引脚(wPi编号),为确保SIM7080G接入树莓派后能正常工
作,先要初始化树莓派P7(wPi编号)引脚再接入SIM7080G.在终端逐条输入以下指令进行初始化及下载示例程序解压到
/home/pi/Documents目录下 其中第7条设置树莓派GPIO状态,避免使用示例程序时影响开关机功能 

sudo apt-get update
sudo pip install RPi.GPIO
sudo apt-get install python-serial
wget -P ~/Documents/ https://www.waveshare.net/w/upload/e/e6/SIM7080G_Cat_M_NB_IoT_HAT_Code.tar.gz
cd ~/Documents
tar -xzf SIM7080G_Cat_M_NB_IoT_HAT_Code.tar.gz
sh ~/Documents/SIM7080G_Cat_M_NB_IoT_HAT_Code/RaspberryPi/pi_gpio_init.sh

使能UART和硬件连接

在树莓派终端输入下面指令,选择Interfacing Options -> Serial，关闭shell访问，打开硬件串口，如下图： 

sudo raspi-config

L76X GPS Module rpi serial.png SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 011.jpg

python例程

本小结使用SIM7080G的MQTT功能发布和订阅主题消息,逐条输入下面指令,测试结果如下图 

cd ~/Documents/SIM7080G_Cat_M_NB_IoT_HAT_Code/RaspberryPi/python/mqtt/
sudo python mqtt.py

SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 012.jpg

STM32使用

本小节使用微雪的Open103C和SIM7080G实现TCP远程连接，用户自行查询PC的外网IP和设置路由转发端口，关于外网
IP和路由转发机制参考GSM/GPRS/GNSS_HAT的GPRS章节并在程序中替换相关参数,硬件连接和测试结果如下如图所示
SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 010.jpg
SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 013.jpg

Arduino使用

本小节使用UNO PLUS和SIM7080G实现PING功能，其中UNO的PIN10(RX)和PIN11(TX)为软件模拟串口,硬件连接和测试结果如下如图所示 SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 016.jpg SIM7080G Cat-M NB-IoT HAT 015.jpg

FAQ

问题： SIM7080G MQTT通信异常？

具体参考下文：
基于SIM7080G 模块的MQTT通信


问题： 怎么配置apn？

可以用以下指令配置apn： 

AT+CGDCONT=1,"IP","Your_apn"


问题： SIM7080G 可以使用普通手机卡么？

不支持普通的手机卡，请使用NB SIM卡或者支持EMTC的SIM 卡，需要当地有相应频段的网络覆盖才能使用。


问题： 配套的SIM卡怎么激活，有多少流量，用完能充值么？

这个卡是测试卡，接上就自动激活，有50M流量，用完报废；不支持充值，用完后您可以选购实名制的物联网卡。


问题： SIM7080G 可以同时使用蜂窝网和GPS定位吗？

SIM7080X和SIM7070X系列不能同时连接蜂窝网和GPS定位。


问题： 为什么SIM7080G没有信号？

  • 固定NB-IOT或者CAT-M 更容易获取到信号
AT+CMNB=2      //固定NB-IOT
AT+CMNB=1    //固定CAT-M
  • 固定LTE模式能更快注册到网络
AT+CNMP=38

具体说明请参考以下手册：
SIM7070_SIM7080_SIM7090_Series_AT_Command_Manual_V1.03.pdf


问题： 物联网卡怎么查询剩余流量？

物联网卡不支持短信和电话功能，一般有第三方代理，可以问物联网卡提供商客服，或者在他们的后台的客户端查询： IOT-SIM.png


技术支持


联系人：黄工
EMAIL：3005423122@qq.com
电话：0755-83040712
QQ：3005763927
微信：扫下方二维码添加
Hkx-wx.jpg

说明：进行售后服务前，请准备好客户信息（定货单位、定货人等），以供验证
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