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用于Arduino的开源LTE CAT M/NB-IoT扩展板
赵辉
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描述
介绍
随着具有蜂窝连接的低功耗物联网设备的出现和 2G 的逐步淘汰（直到 2020 年只有 T-mobile 支持 2G/GSM），一切都在向 LTE 发展，这让许多人争先恐后地寻找更好的解决方案。然而，这也让许多爱好者对传统的 2G 技术（如 SIMCOM 的 SIM800 系列模块）大发雷霆。尽管这些 2G 和 3G 模块是一个很好的起点并且在市场上很容易买到（尤其是 2G），但现在是向前迈进的时候了，SIMCOM 最近在开发者大会上宣布了他们的新 SIM7000A LTE CAT-M 模块。多么激动人心！:)
所有这一切的惊人之处在于，SIMCOM 让从他们的 2G 和 3G 模块迁移到这个新模块变得非常容易！SIM7000 系列使用许多相同的 AT 命令，将软件开发减到最少！此外，Adafruit在 Github 上已经有一个很棒的 FONA 库，我已经对其进行了调整，以便将这款新的 SIM7000 引入聚会！
什么是 LTE CAT-M？
LTE CAT-M1 被认为是第二代 LTE 技术，功耗更低，因此更适合物联网设备。NarrowBand-IoT (NB-IoT) 或“CAT-M2”技术是一种低功耗广域网 (LPWAN) 技术，专为低功耗物联网设备和深度建筑渗透而设计。这是一项相对较新的技术，不幸的是，它尚未在美国推出，尽管 T-Mobile 已宣布他们计划在 2018 年提供全国（美国）NB-IoT 覆盖。
对于使用无线电技术 (RF) 的物联网设备，需要牢记以下几点：
- 能量消耗
- 带宽
- 范围
- 数据包大小（发送大量数据）
- 成本
其中每一个都有权衡（我不会真正解释它们）；例如，大带宽允许设备发送大量数据（例如您的手机，它可以流式传输 YouTube！）但这也意味着它非常耗电。增加范围（网络的“区域”）也会增加功耗。在 NB-IoT 的情况下，减少带宽意味着您将无法发送大量数据，但对于将少量数据发送到云端的 IoT 设备来说，这是完美的！因此，“窄”频段技术非常适合数据量少但仍具有蜂窝连接的长距离（广域）特性的低功耗设备！
用于 Arduino 的 SIM7000 扩展板
我设计的扩展板使用了 SIM7000 系列模块，使用户能够触手可及的低功耗 LTE CAT-M 技术和 GNSS！这是第一个使用 SIM7000 系列模块的开源扩展板，也是市场上首批推出的少数 NB-IoT Arduino 扩展板之一。该防护罩还具有高精度 MCP9808 I2C 温度传感器，非常适合至少测量某些东西并将数据发送到网络！目前我正在使用SIM7000A ，因为我在美国，但不幸的是，我们还没有 NB-IoT 覆盖范围。然而，对于在世界其他地方使用 NB-IoT 的用户来说，只需将模块更换为其他版本，例如支持 2.5G (EDGE) 和 2G (GSM/GPRS)的SIM7000E和SIM7000C模块即可。
由于我是开源的忠实拥护者（从我的 Reflowduino 项目中可以看出），我也将这个项目完全开源，特别感谢 Adafruit 的 FONA 库！（如果他们允许，我将其称为“FONA LTE”，但由于版权原因，我不会将其设为官方，哈哈）。
注意：您将需要容量为 1000mAH 或更大容量的 3.7V 锂聚合物电池，例如 Sparkfun 或 Adafruit 上带有 JST 连接器的电池。如果您从其他渠道购买，请确保 JST 连接器的极性正确！
资源
您可以在 shield 的 Github 页面上查看最新的文档、示例代码（包括 GPS 跟踪器应用程序的 IoT 示例草图）和完整的分步 wiki 。但是，请查看以下资源，了解如何开始使用此盾牌以及一些很酷的实用应用程序！
该项目的目标
我的目标是让这个开源设计完全集成到世界各地的 Arduino 用户的爱好者市场中！我相信这就是蜂窝通信的未来。请继续关注更新，并随时发表评论、提供建议和分享，因为这就是一切！
- 如果你喜欢这个项目，请给它一个大拇指！
- 如果您想要自己的 LTE 防护罩，请查看此处购买的内容，并告诉我您有兴趣，以便我计算人数！我也计划很快发起众筹活动！
- 一如既往，请分享这个项目！
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