Arduino GSM Shield 2: Komunikacijos galimybės su GSM ir GPRS

Šis straipsnis skirtas išsamiai apžvelgti Arduino GSM Shield 2 modulį, kuris suteikia galimybę kurti projektus, reikalaujančius ryšio GSM ir GPRS tinklais. Aptarsime jo technines specifikacijas, funkcionalumą, suderinamumą su populiariomis platformomis, tokiomis kaip Arduino ir Raspberry Pi, bei praktines pritaikymo galimybes.

Pagrindinės Modulio Savybės ir Techninės Specifikacijos

Arduino GSM Shield 2 yra pažangi ryšio modulio versija, paremta Quectel M95 lustu. Šis modulis atveria plačias galimybes ne tik duomenų perdavimui GPRS tinklu, bet ir balso skambučiams bei SMS žinučių siuntimui. Viena iš išskirtinių šio modulio savybių yra integruota dviejų SIM kortelių palaikymo funkcija, leidžianti naudoti vieną SIM kortelę aktyviai, tuo pačiu metu turint galimybę greitai perjungti į kitą. Tai suteikia lankstumo valdant ryšio išlaidas ar naudojant skirtingus operatorius skirtingiems poreikiams.

Modulio specifikacijos apima:

• Valdiklis: Quectel M95.
• Palaikomi standartai: GSM (Global System for Mobile Communications) ir GPRS (General Packet Radio Service). GSM standartas užtikrina balso ryšį ir SMS žinutes, o GPRS leidžia perduoti duomenis internetu.
• Dažniai: Modulis veikia keturiose GSM dažnių juostose: 850 MHz, 950 MHz, 1800 MHz ir 1900 MHz. Šios juostos yra plačiai naudojamos visame pasaulyje, todėl modulis yra universalus tarptautiniam naudojimui.
• DTMF palaikymas: Modulis palaiko DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) signalizacijos standartą, kuris naudojamas telefono numerių rinkimui ir komandų siuntimui per telefono liniją. Tai gali būti naudinga valdant nuotolines sistemas ar įrenginius.
• Dual SIM funkcija: Kaip minėta, modulyje yra du SIM kortelių lizdai, tačiau aktyvi gali būti tik viena SIM kortelė vienu metu. Ši funkcija yra ypač vertinga, kai reikia užtikrinti nuolatinį ryšį, turint atsarginį variantą, arba kai skirtingi operatoriai siūlo geresnes sąlygas skirtingais tarifais.
• AT komandų palaikymas: Modulis visiškai palaiko standartines AT komandas. Tai yra tekstinio pagrindo komandų rinkinys, naudojamas valdyti modemus ir ryšio įrenginius. Naudojant AT komandas, galima programuoti modulį atlikti įvairias funkcijas: skambinti, siųsti SMS, nustatyti tinklo parametrus ir kt. Tai suteikia didelę programavimo laisvę ir galimybę integruoti modulį į sudėtingesnius projektus.
• Antena: Integruota PCB antena užtikrina bazinį signalo priėmimą ir siuntimą. Papildomai, modulyje yra u.FL jungtis, leidžianti prijungti išorinę anteną. Tai ypač naudinga situacijose, kai signalas yra silpnas arba kai reikia optimizuoti ryšio kokybę. Išorinės antenos ir u.FL-SMA adapteriai į komplektą neįeina ir turi būti įsigyjami atskirai.

Maitinimo Galimybės

Modulis siūlo penkis skirtingus maitinimo būdus, suteikiant didelį lankstumą įvairiose projektų konfigūracijose:

1. USB: Modulis gali būti maitinamas per miniUSB jungtį. Šis būdas yra patogus, ypač prototipavimo stadijoje, kai naudojamas kompiuteris ar USB maitinimo šaltinis.
2. Integruotas 5V valdiklis: Šis variantas leidžia moduliui būti maitinamam iš 5V šaltinio, kuris yra tiesiogiai integruotas į patį modulį.
3. VIN įėjimas: Modulis turi VIN (įtampos įėjimo) jungtį, kuri leidžia tiekti maitinimą iš išorinio šaltinio, kurio įtampa gali skirtis.
4. Pasirinkimas per Džamperį: Konkretus maitinimo šaltinis gali būti pasirenkamas naudojant specialius džamperius ant plokštės. Tai leidžia vartotojui kontroliuoti, iš kur modulis gauna energiją.
5. UART (nuo 2.8 V iki 5 V): Serijinė komunikacija tarp modulio ir pagrindinio mikrovaldiklio (pvz., Arduino) vyksta per UART sąsają. Ši sąsaja gali veikti įtampos diapazone nuo 2.8 V iki 5 V, užtikrinant suderinamumą su įvairiais mikrovaldikliais.

Integruoti Jungtys ir Papildomos Funkcijos

Be pagrindinių maitinimo ir komunikacijos jungčių, Arduino GSM Shield 2 turi keletą naudingų integruotų elementų:

• SIM kortelių lizdai (x2): Kaip minėta, du lizdai leidžia naudoti dviejų skirtingų SIM kortelių galimybes.
• microSD kortelės lizdas: Šis lizdas leidžia prijungti microSD atminties korteles iki 32 GB. Tai atveria galimybes duomenims saugoti, loginti informaciją, talpinti failus ar net programinės įrangos atnaujinimus tiesiai ant modulio.
• MiniUSB jungtis: Ši jungtis naudojama ne tik maitinimui, bet ir kaip integruotas UART-USB konverteris. Tai reiškia, kad modulį galima tiesiogiai prijungti prie kompiuterio per USB kabelį (parduodamas atskirai) ir bendrauti su juo, naudojant terminalo programas, atliekant programavimą ar diagnostiką.
• Garso išvesties lizdas (Jack): 3.5 mm garso lizdas leidžia prijungti ausines ar garsiakalbius. Modulis gali išvesti garsą iki 870 mW, kas yra pakankamai, kad būtų girdimas įprastose aplinkose. Tai leidžia įgyvendinti garso perdavimo funkcijas, pavyzdžiui, telefono skambučius.
• Garso įvesties lizdas (Jack): Atskiras lizdas skirtas prijungti mikrofoną, taip užtikrinant dvipusį garso perdavimą, reikalingą balso skambučiams.
• u.FL jungtis išorinei antenai: Ši jungtis, kaip jau minėta, suteikia galimybę pagerinti ryšio kokybę prijungiant išorinę anteną.

Svarbu paminėti, kad nėra tiesioginių jungčių Arduino plokštėms ant paties GSM Shield 2 modulio. Tai reiškia, kad komunikacija tarp Arduino ir GSM modulio vyksta per jungiamuosius laidus, jungiant UART, maitinimo ir kitus reikiamus signalinius pines.

Suderinamumas su Arduino ir Raspberry Pi

Arduino GSM Shield 2 buvo sukurtas su mintimi apie plačią platformų suderinamumą:

• Arduino: Modulis yra suderinamas su populiariausiais Arduino plokščių modeliais, tokiais kaip:
  • Arduino Uno
  • Arduino Leonardo
  • Arduino Mega 2560
  • Arduino Mega ADKDėl UART sąsajos ir skirtingų maitinimo galimybių, šis modulis gali būti integruotas į daugybę Arduino pagrindu sukurtų projektų, kur reikalingas mobilusis ryšys.
• Raspberry Pi: Modulis taip pat puikiai veikia su Raspberry Pi kompiuteriais. Ypač su šiais modeliais:
  • Raspberry Pi 3
  • Raspberry Pi 2
  • Raspberry Pi B+
  • Raspberry Pi A+Nors Raspberry Pi turi savo GPIO (General Purpose Input/Output) pines, komunikacija su GSM Shield 2 paprastai vyksta per UART sąsają, kuri yra prieinama daugumoje Raspberry Pi modelių.

Vienas iš naudingų aspektų, ypač dirbant su Arduino, yra tai, kad modulis leidžia valdyti Arduino plokštės RESET mygtuką. Tai gali būti naudinga automatinio perkrovimo scenarijuose arba tam tikruose programavimo cikluose.

Praktinės Pritaikymo Galimybės

Arduino GSM Shield 2 atveria daugybę galimybių įvairiose srityse:

• IoT (Internet of Things) įrenginiai: Daugelis IoT sprendimų reikalauja nuotolinio ryšio. Šis modulis leidžia sukurti įrenginius, kurie gali siųsti duomenis (pvz., jutiklių rodmenis) į serverį arba debesų platformą per GPRS, arba gauti komandas per SMS. Pavyzdžiai apima nuotolinio stebėjimo sistemas, išmaniuosius žemės ūkio sprendimus, aplinkos monitoringą.
• Saugumo sistemos: Modulis gali būti naudojamas kuriant apsaugos sistemas, kurios gali siųsti SMS pranešimus apie įvykius (pvz., judesio aptikimą, durų atidarymą) savininkui. Taip pat galima įgyvendinti nuotolinį valdymą, pavyzdžiui, įjungti ar išjungti signalizaciją.
• Transporto stebėjimas: Transporto priemonėse sumontuoti moduliai gali perduoti buvimo vietos (GPS, jei modulis turi tokią funkciją arba yra sujungtas su GPS moduliu), greičio ar kitus duomenis. Tai naudinga logistikos įmonėms, automobilių sekimo sistemoms.
• Nuotolinis valdymas: Galima sukurti sistemas, kurias galima valdyti per SMS žinutes. Pavyzdžiui, įjungti ar išjungti buitinius prietaisus, valdyti apšvietimą ar kitas sistemas, esančias atokiau.
• Pranešimų sistemos: Modulis gali būti naudojamas automatizuotoms pranešimų sistemoms, kurios siunčia informaciją vartotojams SMS žinutėmis. Pavyzdžiui, pranešimai apie tam tikrus įvykius, perspėjimai ar informaciniai pranešimai.
• Balso ryšys: Nors pagrindinis dėmesys dažnai skiriamas duomenų perdavimui, modulio galimybė atlikti ir priimti balso skambučius gali būti panaudota specifiniuose projektuose, pavyzdžiui, paprastose komunikacijos sistemose ar kaip dalis sudėtingesnių garso sprendimų.

Montavimas ir Fiziniai Matmenys

Modulio matmenys yra 83 x 54 mm, todėl jis yra pakankamai kompaktiškas daugeliui projektų. Plokštėje yra trys tvirtinimo skylės su 3 mm skersmeniu, leidžiančios saugiai pritvirtinti modulį prie projektų pagrindo ar korpuso.

Pirkimo ir Pristatymo Informacija

Jei svarstote įsigyti šį modulį, svarbu žinoti apie galimus pirkimo ir pristatymo variantus. Dažniausiai tokie moduliai parduodami specializuotose elektronikos parduotuvėse.

Prekių atsiėmimas parduotuvėje:Galima atsiimti įsigytas prekes per 1-4 darbo dienas po užsakymo pateikimo, jei prekė yra vietiniame sandėlyje. Parduotuvių adresai dažniausiai nurodomi pardavėjo svetainėje. Pavyzdžiui, Vilniuje ir Kaune gali būti skirtingi adresai.

Vietinis pristatymas Lietuvoje:Užsakytos prekės pristatomos per Venipak paslaugą. Užsakymai apdorojami per 1-3 darbo dienas, priklausomai nuo prekių prieinamumo. Užsakymai, pateikti iki 13 valandos, dažniausiai išsiunčiami tą pačią dieną.

• Pristatymo kaina per kurjerį (bet kokio dydžio prekėms) yra 4.90 €, įskaitant PVM. Jei užsakymo vertė viršija 150 €, pristatymas nemokamas.
• Pristatymas į Venipak paštomatus kainuoja 2.90 €, įskaitant PVM. Jei užsakymo vertė viršija 50 €, pristatymas nemokamas.
• Pristatymas į Omniva paštomatus kainuoja 3.90 €, įskaitant PVM. Jei užsakymo vertė viršija 70 €, pristatymas nemokamas.
• Apmokėjimas pristatymo metu (COD) papildomai kainuoja 2.00 €, įskaitant PVM. Galima atsiskaityti grynaisiais arba kortele kurjeriui. Mokėjimas Omniva paštomatuose galimas tik banko kortele.
• Didesniems (neformatiniams) daiktams taikomas atskiras pristatymo mokestis, nepriklausomai nuo bendrų sąlygų.

Tarptautinis pristatymas:Tarptautinio pristatymo kainos priklauso nuo geografinės vietos.

• Latvija: 5.50 € (įskaitant PVM). Nemokamas pristatymas į Latviją ir Estiją virš 150 € vertės užsakymams.
• Estija: 6.50 € (įskaitant PVM).
• Kitos šalys: derinamos individualiai.

Tarptautinis pristatymas į Omniva/Venipak paštomatus:

• Latvija: 6.00 € (įskaitant PVM).
• Estija: 8.50 € (įskaitant PVM).

Šis modulis yra puikus pasirinkimas visiems, norintiems savo Arduino ar Raspberry Pi projektams suteikti mobiliojo ryšio galimybes, atveriant kelią daugybei naujų ir įdomių sprendimų.

tags: #arduino #gsm #shield #2 #pirkti