Connectivité réseau mobile sur Raspberry Pi et Arduino

La nouvelle solution CELLv1.0 de SparqEE est une plate-forme prête pour l'intégration de services de couverture mobile mondiaux dans un projet, et a pris d'assaut la communauté des développeurs pour égaler la popularité des technologies Bluetooth ou WIFI.

Introduction

SparqEE est une société basée en Californie qui a développé le concept d'une minuscule carte réseau mobile qui permet aux développeurs d'intégrer une couverture sans fil mondiale. Son lancement a eu lieu en août dernier, grâce au programme de financement participatif Kickstarter. CELLv1.0 permet un accès mondial sans fil à Internet pour les projets utilisant les plates-formes Arduino et Raspberry Pi. Bien que les technologies Bluetooth et WiFi permettent un transfert de données à haut débit, techniquement parlant, elles ont des limites claires en termes de distance : leur couverture est de quelques mètres ou quelques dizaines de mètres. En revanche, la téléphonie mobile offre une couverture beaucoup plus importante et est indiquée pour les projets « small data » qui nécessitent une couverture dans quelques rues, une ville ou même un pays.

Avec une empreinte de seulement 36 x 42 x 7 mm, CELLv1.0 est le module le plus petit, le moins cher et le plus facile à utiliser sur le marché parmi les plates-formes de développement courantes.

Votre appareil utilise la technologie 2G/3G, il se connectera donc principalement en utilisant la 3G mondiale et n'utilisera la 2G que lorsque la connectivité 3G n'est pas disponible. Évidemment, pour communiquer sur un réseau mobile, vous avez besoin d'une carte SIM et CELLv1.0 prend en charge n'importe quelle carte SIM, qu'il s'agisse d'un téléphone mobile ou d'une carte SIM prépayée. Cependant, SparqEE propose également des cartes SIM à prix réduit via son site Web et qui offrent des performances exceptionnelles partout dans le monde.

applications

La plus grande couverture des communications mobiles permet le développement de plus d'applications. En raison des limitations de la bande passante par rapport au WIFI ou au Bluetooth, les projets appropriés pour cette technologie sont des projets de données à faible bande passante basés sur la technologie des capteurs qui envoient de petites quantités de données sur Internet. Connecté à la carte de développement préférée d'un développeur, comme le Raspberry Pi ou l'Arduino, des projets relativement simples pourraient être réalisés, comme un dispositif d'assistance à distance pour ouvrir une porte, allumer une lumière, alimenter une unité de climatisation ou régler une alarme sur une chambre bureau à distance. Une autre idée de projet possible pourrait être un localisateur de véhicule, qui permet à un propriétaire de savoir où se trouve sa voiture simplement en consultant un smartphone ou un ordinateur. Un « kill switch » pourrait même être ajouté en cas de vol de véhicule. La même idée de base pourrait être appliquée à un dispositif de repérage pour chiens ou autres animaux. Si l'on imagine des applications plus vastes ou plus ambitieuses, on pourrait penser à des projets de contrôle du vol d'un petit hélicoptère télécommandé propulsé à l'énergie solaire et équipé d'une caméra pour filmer aérienne au-dessus d'une ville ; ou utiliser des réseaux de télédétection pour les systèmes d'alerte précoce en surveillant les harmoniques des ponts qui signalent un danger imminent, les sources de chaleur dans une forêt pour détecter les incendies ou les élévations du niveau de la mer typiques des inondations ou des tsunamis.

les réseaux mobiles simplifiés

Les nombreux obstacles qui découragent les développeurs de mettre en œuvre la technologie de réseau mobile ont conduit l'entreprise à fournir une aide à chaque étape du processus afin que les données puissent être facilement obtenues à partir d'un appareil. Par exemple, comme la connectivité mobile via le CELLv1.0 se fait depuis Internet, les serveurs de données devront être configurés. Bien sûr, les développeurs peuvent configurer leurs propres serveurs pour CELLv1.0, mais dans une excellente perspective commerciale, SparqEE propose également des serveurs gratuits via une implémentation RESTful standard, ainsi que des exemples pour l'activer. De cette manière, les utilisateurs peuvent facilement obtenir les données d'un appareil, via le cloud, et les transférer sur un ordinateur, un smartphone ou tout autre appareil connecté à Internet (figure 1). Il s'agit d'un projet open source complet qui intègre du code, des schémas, des fichiers PCB, avec les formats PCB EAGLE et DesignSpark, des fichiers de conception, des exemples, des images et d'autres composants utiles. Le package CELLv1.0 est fourni avec la carte, l'antenne et le câble d'alimentation. SparqEE a également ouvert un forum sur son site Internet, www.sparqee.com, dédié aux projets des développeurs. À l'origine, lors de son lancement via Kickstarter, CELLv1.0 était une conception en deux parties : une carte cellulaire et une carte de dérivation/dérivation. Cependant, la nouvelle conception est une carte unique, comme le montre la figure 2, qui a été simplifiée avec un seul câble d'alimentation USB et la plate-forme Arduino ou Raspberry Pi appropriée. Pour arriver à la conception à carte unique, seuls quatre câbles de connexion étaient nécessaires : TX, RX, masse (GND) et référence de tension (Vref), avec la possibilité d'utiliser n'importe quel système 3,3 ou 5 V.

Spécifications CELLv1.0

Les spécifications électriques du module de réseau mobile CELLv1.0 comprennent : une tension d'entrée de 3,7 à 5 V, alimentée par un câble USB ou des contacts PCB ; appel de courant inférieur à 5 mA au repos, inférieur à 75 mA (moyen, aucun service), inférieur à 500 mA (moyen) et 2,3 A maximum.

Les spécifications de connectivité sont : WCDMA/HSDPA 2100/1900/900MHz, pour 384 Kbps ou DL 3,6 Mbps HSDPA ; GSM/GPRS/EDGE 850/900/1800/1900MHz ; interface série (UART, n'importe quelle tension comme 3,3V ou 5V) et interface USB 2.0 (alimentation, USART et modem). Et enfin, les pilotes Windows, Linux et Android sont disponibles.

Le SparqEE est désormais disponible exclusivement auprès de RS Components.