採用MTK MT2625 NB-IoT設計之USB Dongle體驗MQTT
2019/12/1 柯大創客屋 ©版權所有
為了方便樹莓派(Raspbery Pi)、工業型嵌入式電腦、嵌入式物聯網開發板及各型個人電腦或工業電腦(IPC)，可以直接利用USB連接LPWAN通訊模組，柯大創客屋特別為社群好友分享了一款以MTK MT2625設計的USB Dongle 可以讓您快速利用樹莓派Python 語言或x86 Base 的IPC以.NET架構連接USB NBIoT存取雲端資訊。
這款NBIoT USB Dongle 採用Quectel BC26/BC66 (內建MTK MT2625NBIoT晶片)，外觀如下，可直接與樹莓派、電腦連接或透過USB OTG 線與手機連接：
BC26/BC66內建國產MTK MT2625
NB-IoT晶片完整功能規格如下：
1.支援全球NB-IoT頻段：
B1/B2/B3/B4/B5/B8/B12/B13/B17/B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66等頻段。
2.通訊傳輸速率：
l Single-Tone
： 下行： 25.5kbps ；上行： 16.7kbps
l Multi-Tone ： 下行： 25.5kbps ；上行： 62.5kbps
3.支援訊協定：
UDP/TCP/CoAP/LwM2M/MQTT/*PPP/*SNTP/*TLS/*DTLS/*HTTP/*HTTPS/*FTP。
(註＊:陸續推出支援協定)
5.支援AT 指令集：3GPP Rel. 13 /14以及 Quectel 增强型 AT 命令。
6.支援序列埠(UART)數：3組(信訊電位為1.8V)。
序列埠傳輸速率均支援 4800bps、9600bps、 115200bps、
230400bps、460800bps 和 921600bps(預設為115200bps)。
7.BC26/BC66可支援內置eSIM卡：
可搭配設計eSIM晶片來取代傳統SIM卡。
8.供電特性： 低供電電壓範圍 (2.1V~3.63V)，適合鋰錳、鋰亞電池直接供電。
9.工作模式：
l Active：模組處於喚醒狀態；所有功能正常可用，可以進行資料發送和接收，模組
在此模式下可切換到 Idle 模式或 PSM 模式。
l Idle ：模組處於輕休眠狀態，網路處於 DRX/eDRX 狀態，可接收尋呼消息，模 塊在此模式下可切換至 Active 或 PSM 模式。
l PSM：模組處於深睡眠狀態，內部只有 RTC 工作，網路處於非連接狀態，模組 此模式下可切換至 Active 模式。
10.支援Firmware軟體更新方式：UART、DFOTA。
11.BC26/BC66(MTK MT2625) USB Dongle方便快速開發創新應用：
n 開發者可利用USB Dongle直接與工業電腦、一般PC、具USB插頭的嵌入式單板電腦(如Raspbbery Pi)、各種手機(利用USB OTG接頭連接)。
n 可以以OpenCPU SDK開發應用，省下外接MCU之成本及所增加之電力，並獨立運作。
n 支援MS .Net 平台開發、VB、VC、JAVA、C++、Python…。
n 功能界定：Maker、新創團隊快速開發NB-IoT以USB為應用產品快速搭配原產品軟體(APP)出貨，如：智慧工業4.0、智慧醫療(IoT血糖計、血壓計)。
為了讓大家快速入門NBIoT，在這邊示範以樹莓派+NBIoT USB Dongle 以Python 開發MQTT 應用，將資料以MQTT Publish
Data 到MQTTBox subscribe，
MQTT Broker:
broker.hivemq.com ,Port :1883
Publish LED Topic："NB/BC26/USER99/LED"
Publish TEMP Topic："NB/BC26/USER99/TEMP"
Publish HUMI Topic："NB/BC26/USER99/HUMI"
BC26/BC66 MQTT
AT command 使用及測試：
AT+QMTOPEN=0,"broker.hivemq.com",1883
AT+QMTCONN=0,"BC26-Client1”
AT+QMTPUB=0,0,0,0,"NB/BC26/USER99/LED"”,"1"
AT+QMTPUB=0,0,0,0,"NB/BC26/USER99/TEMP","23.10"
AT+QMTPUB=0,0,0,0,"NB/BC26/USER99/HUMI","61.10"
AT+QMTCLOSE=0
範例程式原始碼：
import time
import serial
import sys
import serial.tools.list_ports
# global variables
TIMEOUT = 3 # seconds
####################################
# Main program
ser = serial.Serial()
port_list =
list(serial.tools.list_ports.comports())
print(port_list)
if len(port_list) == 0:
print("NB-IoT Dongle 未安裝!")
else:
for i in range(0,len(port_list)):
print(port_list[i])
nb= NBIoT() #define NBIoT Class
#Loop
try:
nb.sendATComm("ATE1","OK\r\n")
nb. getATI()
nb.getIMEI()
time.sleep(0.5)
nb.getFirmwareInfo()
time.sleep(0.5)
nb.getHardwareInfo()
time.sleep(0.5)
nb.getIPAddress()
time.sleep(0.5)
nb.getSignalQuality()
time.sleep(0.5)
nb.closeallMQTT()
nb.openMQTT("broker.hivemq.com",1883)
time.sleep(0.5)
nb.connectMQTT("MQTTclient1")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/LED","1")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/TEMP","21.20")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/HUMI","52.20")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/LED","0")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/TEMP","22.30")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/HUMI","53.40")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/LED","1")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/TEMP","23.40")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/HUMI","54.50")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/LED","0")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/TEMP","24.50")
time.sleep(0.5)
nb.publishMQTT("NB/BC26/USER99/HUMI","55.60")
time.sleep(0.5)
nb.closeMQTT()
except KeyboardInterrupt:
print('AT+QMTCLOSE=0')
nb.closeallMQTT() # 關閉MQTT 連線
sleep(3)
ser.close() # 清除序列通訊物件
print('結束 MQTT 測試！')
# function for printing debug message
def debug_print(message):
print(message)
# function for getting time as
miliseconds
def millis():
return
int(time.time())
# function for delay as miliseconds
def delay(ms):
time.sleep(float(ms/1000.0))
####################################
### NB IoT Shield Class
################
####################################
class NBIoT:
board
= "" # Shield name
ip_address
= "" # ip address
domain_name
= "" # domain name
port_number
= "" # port number
timeout
= TIMEOUT # default timeout for function and methods on this library.
compose
= ""
response
= ""
#
Default Initializer
def
__init__(self, serial_port=“/dev/ttyAMA0”, serial_baudrate=115200,
board="BC-26"):
self.board
= board
ser.port
= serial_port
ser.baudrate
= serial_baudrate
ser.parity=serial.PARITY_NONE
ser.stopbits=serial.STOPBITS_ONE
ser.bytesize=serial.EIGHTBITS
debug_print(self.board
+ " Class initialized!")
while
1:
self.response
=""
while(ser.inWaiting()):
self.response
+= ser.read(ser.inWaiting()).decode('utf-8', errors='ignore')
if(self.response.find(desired_response)
!= -1):
debug_print(self.response)
break
#
Function for saving conf. and reset BC26_AT module
def
resetModule(self):
self.saveConfigurations()
delay(200)
self.sendATComm("AT+QRST=1","")
#
Function for save configurations tShield be done in current session.
def
saveConfigurations(self):
self.sendATComm("AT&W","OK\r\n")
#
Function for getting ATI
def
getATI(self):
return
self.sendATComm("ATI","OK\r\n")
#
Function for getting IMEI number
def
getIMEI(self):
return
self.sendATComm("AT+CGSN=1","OK\r\n")
#
Function for getting firmware info
def
getFirmwareInfo(self):
return
self.sendATComm("AT+CGMR","OK\r\n")
#
Function for getting hardware info
def
getHardwareInfo(self):
return
self.sendATComm("AT+CGMM","OK\r\n")
#
Function for getting self.ip_address
def
getIPAddress(self):
return
self.sendATComm("AT+CGPADDR","OK\r\n")
#******************************************************************************************
#*** Network Service Functions ************************************************************
#*** Network Service Functions ************************************************************
#******************************************************************************************
#
Function for getting signal quality
def
getSignalQuality(self):
return
self.sendATComm("AT+CSQ","OK\r\n")
MQTTBox 接收結果：
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