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X-NODE LTE GNSS (BG95)

El X-NODE LTE GNSS (BG95) integra un módulo de conectividad celular BG95-M2 de Quectel®, brindando soluciones CAT-M1 y NB2-IoT con cobertura global, geolocalización GPS/GLONASS, consumo de energía ultra bajo y soporte para VoLTE (solo en CAT-M1). También cuenta con una eSIM – MFF2 precargada con 50 MB para un uso inmediato, además de una bandeja para microSIM – 3FF (solo es posible utilizar una SIM a la vez). Es ideal para la integración en dispositivos móviles portátiles alimentados por baterías, proyectos de IoT, Industria 4.0 y aplicaciones M2M como puntos de venta inalámbricos, medición inteligente en diversas industrias (agricultura, distribución de gas, distribución de agua), seguimiento de activos, monitoreo remoto, etc.

I. ¿Cómo Funciona?

El X-NODE LTE GNSS (BG95) cuenta con un conector micro USB para establecer una comunicación con el módulo y lograr el envío de comandos AT o actualización del firmware de manera sencilla. Este X-NODE es compatible con cualquier sistema basado en un microcontrolador, microprocesador o equipos industriales.

El X-NODE LTE GNSS (BG95) es compatible con el estándar mikroBUS™ de Mikroe® para un uso fácil, rápido y sencillo con un gran entorno de kits para desarrollo de hardware, en el también es posible enviar los comandos AT para su funcionamiento

Los comandos AT puedes encontrarlos en la hoja de datos del fabricante a través del siguiente enlace: Datos Técnicos.

El X-NODE LTE GNSS (BG95) integra una eSIM precargada con 50 MB y vigencia de 6 meses, si se ha acabado es posible comprar más MB, solicita tu recarga en:  ventas@microside.com

II. Descripción Del Hardware

1.  Conectores SMA hembra y U.FL macho para antenas LTE y GNSS (Antenas no incluidas, se venden por separado)

2.  Módulo SoC BG95-M2

3.  Modo de funcionamiento en el puerto micro USB, AT (Mandar comandos AT) <> FW (Actualizar firmware)

4.  Selector de entrada para comandos AT, mB (mikroBUS™) <> USB (puerto micro USB)

5.  Conector micro USB

6.  Puerto de comunicación UART

7.  Push button conectado al pin PWRKEY (Al presionarlo por 1 segundo se activará o apagará el módulo y por más de 3 seg se ejecutará RESET)

8.  Modelo de X-NODE

9.  Tipo de X-NODE

10. Multiplexor para uso de microSIM o eSIM

11. Bandeja para tarjeta microSIM – 3FF

12. eSIM – MFF2 integrada, precargada con 50 MB y vigencia de 6 meses.

13. Test Points:

TP1: PWRKEY
TP2: USB Boot
TP3: 10k Pull to VDD Ext
TP4: 3.3V from regulator
TP5: DBG TXD
TP6: DBG RXD

14. Jumpers para alimentar el SoC BG95-M2 desde el conector mikroBUS™  (3.3VmB) o desde el regulador de la tarjeta (VCC)
Nota: NO conectar ambos jumpers a la vez

15. Conectores estándar mikroBUS™

16. Número de parte del componente principal en el X-NODE

Características de conectores SMA y U.FL

 

Conector SMA:
Frecuencia máxima: 18 GHz
Impedancia: 50 Ohms
Polaridad: Standard
Género: Hembra

Conector IPEx UFL:
Serie RF: RP-UMCC
Frecuencia máxima: 6 GHz
Impedancia: 50 Ohms
Polaridad: Reverse

Selección entre conector SMA y U.FL

El X-NODE LTE GNSS (BG95) viene configurado de fábrica para uso con antenas SMA, para utilizar antenas U.FL es necesario cambiar de posición la resistencia que viene cerca de los conectores, esta configuración se debe realizar para cada lado de los conectores (izquierdo-derecho).

III. Especificaciones

Tipo Comunicación GPS / GLONASS / LTE CAT-M1 / NB2-IoT
Aplicaciones

Integración en proyectos para IoT y aplicaciones M2M de baja latencia, como medición inteligente, seguimiento de activos, monitoreo remoto, puntos de venta inalámbricos, etc.

Módulo BG95-M2
Fabricante Quectel®
Características LTE CAT-M1:

  • Enlace de subida de hasta 1119 kbps
  • Enlace de bajada de hasta 588 kbps

NB1-IoT:

  • Enlace de subida de hasta 70 kbps
  • Enlace de bajada de hasta 32 kbps

NB2-IoT:

  • Enlace de subida de hasta 158 kbps
  • Enlace de bajada de hasta 127 kbps
Bandas compatibles Banda global LTE CAT-M1:

B1 / B2 / B3 / B4 / B5 / B8 / B12 / B13 / B18 / B19 / B20 / B25 / B26 / B27 / B28 / B66 / B85;

Banda global LTE NB-IoT:

B1 / B2 / B3 / B4 / B5 / B8 / B12 / B13 / B18 / B19 / B20 / B25 / B28 / B66 / B71 / B85;

Interfaz UART, USB
Compatibilidad Estándar mikroBUS™
Tamaño 87 x 27 x 21 mm
Voltaje 3.3V 

 

Para la información técnica completa, puedes descargar las especificaciones del fabricante en el siguiente link: Datos Técnicos

IV. Pinout

La siguiente tabla muestra el pinout del X-NODE LTE GNSS (BG95) con respecto al estándar mikroBUS™ (este último se encuentra en las dos columnas del centro)

Notas Pin Pin Notas
NC 1 AN PWM 16 NC
NC 2 RST INT 15 PK PWRKEY
NC 3 CS RX 14 TX UART Transmisor
NC 4 SCK TX 13 RX UART Receptor
NC 5 MISO SCL 12 NC
NC 6 MOSI SDA 11 NC
Voltaje 3V3 7 3.3V 5V 10 5V Voltaje
GND GND 8 GND GND 9 GND GND

V. Modo de uso

Para un uso práctico del X-NODE se utiliza el módulo BG95-M2 de forma directa por medio de sus comandos AT, de esta forma es posible brindar una conectividad celular a proyectos utilizando módulos X-NODE o tarjetas de desarrollo con diferentes entornos de programación.

Ejemplo de uso con Ubidots® por comandos AT

Hacemos una conexión por MQTT con nuestro X-NODE LTE GNSS (BG95) hacia el servicio en la nube Ubidots® por medio de comandos AT en la terminal serial de Quectel® o Arduino® IDE.
Para este ejemplo el módulo integra una eSIM (SIM virtual) con un plan de datos de 50 MB y vigencia de 6 meses, listo para conectarse a las redes celulares de IoT y usarse en cualquier momento.

Lo primero es entrar a la página oficial de Ubidots®

https://ubidots.com/

Crea una cuenta, si ya posees una accede a ella.

Crea un nuevo dispositivo en blanco.

 

Coloca un nombre para el dispositivo y se agregará automáticamente.

Al entrar en el dispositivo se visualiza “API Label”,  información necesaria en el código para su uso.

Crea las variables de Humedad, Temperatura y Nivel para el dispositivo.

Cada variable tiene “API Label”, información necesaria en el código para el envío de datos.

Temperatura es la variable 1, Humedad la variable 2 y Nivel la variable 3.

 

Crea un nuevo Dashboard, da clic en el apartado “Datos” > “Tableros” > “Crear nuevo tablero”

Coloca las siguientes configuraciones y da clic en “Guardar”

Una vez creado el Dashboard, agrega nuevos widgets para las variables creadas.

 

Agrega un widget “Tanque” y asócialo a la variable “Humedad” con los siguientes datos, después da clic en el icono de guardar.

               

Agrega un widget “Termómetro”, asócialo a la variable “Temperatura” con los siguientes datos y da clic en el icono de guardar.

         

Agrega un widget “Deslizador”, asócialo a la variable “Nivel” con los siguientes datos y da clic en el icono de guardar.

         

Después de guardar todos los widgets se pueden ver de la siguiente manera:

Conoce el “Token” del dispositivo, da clic en “Credenciales API” y en “Click to show”.

 

Lo siguiente es realizar la conexión hacia Ubidots® por medio de comandos AT con la terminal serial, en este caso se usa sistema operativo Windows.

Verifica que la antena LTE del X-NODE LTE GNSS (BG95) está conectada de manera correcta (por medio de conector SMA o U.FL) y ambos switch estén orientados hacia la etiqueta “USB” (Punto 3 y 4 en “Descripción del Hardware”).

Conecta el X-NODE LTE GNSS (BG95) a tu computadora y automáticamente aparece un puerto virtual COM, identifícalo entrando al administrador de dispositivos.

En caso de no aparecer, instala el siguiente driver:

https://www.silabs.com/developers/usb-to-uart-bridge-vcp-drivers

 

Ejecuta la terminal serial “QCOM” de Quectel® o la de Arduino® IDE, elige el puerto COM identificado del X-NODE LTE GNSS (BG95) y abre el puerto.

Presiona brevemente el botón “PK” del X-NODE LTE GNSS (BG95) para encender el módulo y ver los siguientes mensajes:

 

Lo siguiente es mandar los comandos AT para el funcionamiento del dispositivo.
En caso de utilizar la terminal serial “QCOM” importa el archivo “MICROSIDE_BG95M2_MQTT_UBIDOTS.ini”, para ello da clic en “Load Test Script” y selecciona el archivo que se encuentra dentro de la carpeta “QCOM_V1.6”, de esta forma se carga de manera automática la lista de comandos AT.

 

Descripción de comandos AT:  

AT+CSQ                                                                     *Muestra la intensidad de la señal.

AT+COPS?                                                                 *Muestra el operador en el que está registrado.

AT+QIACT=1                                                             *Activa sesión PDP (acceso a internet).

AT+QIACT?                                                                *Muestra dirección IP obtenida.

AT+QMTCFG=”keepalive”,0,60                    *Configura parámetro para MQTT

AT+QMTOPEN=0,”industrial.api.ubidots.com”,1883    *Abre conexión MQTT.

AT+QMTCONN=0,”UBI-2”,”TOKEN”

*Envía credenciales para establecer la conexión (es necesario colocar el token de Ubidots®)

Ejemplo: AT+QMTCONN=0,”UBI-2”,”BBFF-b5BAv1euWlNgh8PtaV87FeCGpqfSjq”

Envía los comandos AT en el orden antes mencionado para establecer conexión a través de la red celular.

 

Para mandar datos simulados a las variables registradas en Ubidots® envía los siguientes comandos configurados con sus respectivas variables.

AT+QMTPUB=0,0,0,0,”/v1.6/devices/DEVICE”

*Inicia la publicación de datos a los topic (es necesario colocar el “API Label” del dispositivo en Ubidots®)

Ejemplo: AT+QMTPUB=0,0,0,0,”/v1.6/devices/x-node-xc04”

{“VARIABLE”: 14.5}          *Complementa la estructura del topic y asigna el valor (es necesario colocar el “API Label” de la                                                                                                variable)
                                                                  Ejemplo: {“temperatura”: 28.45}
                                                                  Ejemplo: {“humedad”: 56}
1A                                                *Finaliza el envío de datos (se manda en hexadecimal)

 

Para leer los datos de una variable en Ubidots®, envía los siguientes comandos configurados con la variable registrada.

AT+QMTSUB=0,1,”/v1.6/devices/DEVICE/VARIABLE”,0

*Se suscribe a un topic (es necesario colocar el “API Label” del dispositivo así como el “API Label” de la variable a monitorear)

Ejemplo: AT+QMTSUB=0,1,”/v1.6/devices/x-node-xc04/nivel”,0

AT+QMTUNS=0,1,”/v1.6/devices/DEVICE/VARIABLE”

*Cancela la suscripción al topic (es necesario colocar el “API Label” del dispositivo así como el “API Label” de la variable que se desea dejar de monitorear)

Ejemplo: AT+QMTUNS=0,1,”/v1.6/devices/x-node-xc04/nivel”

 

 

Para conocer el estado o finalizar la conexión por MQTT envía los siguientes comandos:

AT+QMTCONN?          *pregunta el estado de la conexión                                                                                                                                                                                                           (3: Conectado, 4: Desconectado)
AT+QMTCLOSE=0     *Cierra la conexión MQTT. (Puede tardar en desconectarse)

Por último, después del envío de los datos a la plataforma Ubidots® el dashboard se ve de la siguiente forma:

Configuraciones adicionales

El X-NODE LTE GNSS (BG95) está configurado de fábrica para trabajar con eSIM de manera inmediata, por lo que no se necesita realizar alguna configuración adicional. Los siguientes comandos AT son parte de la configuración del X-NODE LTE GNSS (BG95), se utilizan en casos específicos y solo una vez antes de conectarse a la red.

 

Cambio de SIM (Multiplexeo):

Toma en cuenta que para el uso de una microSIM es necesario conocer el APN con el que se va a trabajar para su configuración.

eSIM > microSIM:

____AT+QCFG=”gpio”,1,66,1,0,7,1

____AT+QCFG=”gpio”,3,66,1,1

microSIM > eSIM:

____AT+QCFG=”gpio”,1,66,1,0,7,0

____AT+QCFG=”gpio”,3,66,0,0

Se reinicia para finalizar

____AT+CFUN=1,1

 

Configuración del APN:

La eSIM trabaja con el siguiente APN:
____APN: linksnet
Se configura con el siguiente comando:
____AT+CGDCONT=1,”IP”,”linksnet”
Se reinicia para finalizar
____AT+CFUN=1,1
Para usar una microSIM, utiliza la misma secuencia de comandos pero con su respectivo APN.

 

SIM en uso:

Las SIM tienen un identificador único llamado ICCID, es posible verlo con el siguiente comando:

____AT+ICCID

VI. Descargas

Documentación técnica

A continuación, encontrarás el manual de usuario, esquemático y un archivo con las dimensiones del módulo X-NODE LTE GNSS BG95.

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