Bits&Chips

Draadloze communicatie tot 10 kilometer

Auteur: Manfred Schommarz
17 november 2017 

De Amber Pi is een Raspberry Pi-uitbreiding die gebruikmaakt van de 868 MHz-band, waarmee draadloze dataoverdracht mogelijk wordt tot ongeveer tien kilometer. Bij uitstek geschikt voor de ontwikkeling van iot-toepassingen, schrijft Manfred Schommarz van Amber Wireless.

Tegenwoordig is het bijna een must om je product te koppelen met een of ander netwerk. Dat kan met ethernet, maar bedrading van koper is kostbaar en heeft zo haar beperkingen. Daarentegen zijn draadloze verbindingen met bijvoorbeeld bluetooth of wifi steeds makkelijker op te zetten en een stuk betrouwbaarder dan vroeger.

Een groot nadeel van deze draadloze technologieën is dat ze gelimiteerd zijn in afstand. In theorie kun je met bluetooth tweehonderd meter halen; in de praktijk is tien tot dertig meter realistischer. Met wifi kun je in sommige landen duizend meter overbruggen, maar door allerlei restricties kom je meestal niet verder dan vijfhonderd meter, en dan alleen met speciale antennes.

Via Raspberry Pi kunnen ontwikkelaars hun netwerkverbindingen eenvoudig testen, zowel bedraad als draadloos. Maar omdat dit platform naast ethernet alleen bluetooth en wifi ondersteunt, kent het dezelfde beperkingen in afstand. De Amber Pi is een uitbreiding op Raspberry Pi die gebruikmaakt van de 868 MHz srd-band (short range device), waarmee draadloze dataoverdracht mogelijk wordt tot ongeveer tien kilometer.

De Amber Pi is een uitbreidingsbord voor de Raspberry Pi 3B.

CC1310

De Amber Pi is een uitbreidingsbord voor de Raspberry Pi 3B. Hart is de AMB8826-1-module, met een extreem laag energieverbruik: 26 mA bij 14 dBm en 0,2 µA in slaapstand. Standaard heeft de module een bereik van twee kilometer. De langeafstandsmodus maakt het mogelijk richting de tien kilometer te gaan.

Motor van de AMB8826-1 is de CC1310 van Texas Instruments, een 32 bit Arm Cortex-M3-gebaseerde sub-GHz-rf-microcontroller. Deze mcu regelt de datacommunicatie, de pakketafhandeling en checksumgeneratie, de addressering, de kanaaltoegangsmonitoring en de herverzending van verloren pakketten. En dat alles met uitgebreide beveiliging.

De Raspberry Pi-host hoeft zelf geen radiospecifieke taken uit te voeren. De gastheer is via uart gekoppeld met de AMB8826-1 en kan over deze verbinding voorgedefinieerde commando’s sturen om de module in te stellen en radioframes te laten verzenden. De in de firmware geïntegreerde Amber RF-stack geeft gebruikers toegang tot een commando-interface en met de Amber Pi-sdk kunnen ze alles configureren en applicaties bouwen in C.

Via twee i2c- en twee spi-sockets zijn eenvoudig verschillende sensoren aan te sluiten.

Iot

Door de batterijhouder kan de Amber Pi zelfstandig werken. Met aangepaste firmware kan de AMB8826-1 worden ingezet om data te verzamelen en te verwerken in het veld. Via twee i2c- en twee spi-sockets zijn eenvoudig verschillende sensoren aan te sluiten op de module. Een usb-radio-dongle verzorgt de communicatie met de buitenwereld.

De Amber Pi voorziet in sensoren voor luchtdruk, luchtvochtigheid en temperatuur. Ook bevat de kit een zesassige accelerometer om beweging en oriëntatie te registreren. Daarnaast zit er een prototypingbord bij waarmee eigen meetinstrumenten zijn te implementeren.

Dit alles maakt de Amber Pi-kit bij uitstek geschikt om iot-toepassingen te ontwikkelen en te testen. Daarbij is weinig voorkennis nodig, dankzij de eenvoudige configuratie- en bedieningsmogelijkheden.

Manfred Schommarz is internal support engineer bij draadloosspecialist Amber Wireless uit het Duitse Trier, sinds vorig jaar onderdeel van Würth Elektronik. Zijn bedrijf is sponsor van de Dutch RF Conference op 29 november in Nijmegen.

Redactie Nieke Roos

Abonneer direct op onze nieuwsbrief

abonneren

System modelling with sysML

4 juni - 7 juni

Eindhoven

System modelling with sysML

4 juni - 7 juni

Eindhoven

Dutch System Architecting Conference

14 juni

's-Hertogenbosch