Connettività di rete da cellulare per Raspberry Pi e Arduino

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CELLv1.0 di SparqEE, distruibuita da RS Components, è una piattaforma già pronta all'uso che consente di aggiungere servizi cellulari internazionali a un progetto

Automazione

Connettività di rete da cellulare per Raspberry Pi e Arduino
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A cura di: Mark Cundle, Head of Technical Marketing, RS Components

La nuova CELLv1.0 di SparqEE è stata progettata per diffondere ovunque la connettività cellulare quanto il Bluetooth o il WiFi tra gli sviluppatori. SparqEE è una società con sede in California ideatrice di una minuscola scheda di sviluppo cellulare che dà ai progettisti di sviluppo l'opportunità di aggiungere la copertura wireless internazionale ai propri lavori. Lanciata inizialmente in agosto tramite il programma di crowd-funding Kickstarter, la scheda CELLv1.0 permette l'accesso wireless internazionale a Internet per i progetti che impiegano le piattaforme Arduino e Raspberry Pi. Sebbene le connettività Bluetooth e WiFi offrano un trasferimento dati ad alta velocità, in termini relativi, presentano delle chiare limitazioni per quanto riguarda la distanza, in quanto funzionano entro pochi metri o alcune decine di metri, mentre la connettività cellulare consente una portata notevolmente maggiore ed è ideale per i progetti di tipo "small data" che necessitano, ad esempio, del funzionamento tra vie diverse di una città o tra città diverse o perfino tra una nazione e l'altra. Con i suoi 36 x 42 x 7 mm, CELLv1.0 è attualmente il modulo cellulare più piccolo, economico e facile da usare presente sul mercato per le piattaforme di sviluppo più diffuse. Il dispositivo adotta la tecnologia 2G/3G, ossia utilizza principalmente la connettività 3G per le comunicazioni internazionali e impiega la connettività 2G soltanto quando la 3G non è disponibile. Ovviamente, per comunicare su una rete cellulare è necessaria una scheda SIM e il modulo CELLv1.0 permette di utilizzarne qualsiasi tipo, ad esempio la SIM di un telefono cellulare o prepagata. Peraltro, SparqEE fornisce schede SIM a basso costo praticamente ovunque nel mondo tramite il suo sito Web.

Applicazioni
L'aumento della portata consentita dalle comunicazioni cellulari rende disponibili per gli sviluppatori svariate potenziali applicazioni. A causa dei limiti di larghezza di banda rispetto, ad esempio, alle tecnologie WiFi o Bluetooth, i progetti più verosimilmente idonei sono quelli che implicano l'invio di piccole quantità di dati via Internet. Una volta collegato il modulo alla scheda di sviluppo preferita dal progettista, ad esempio una scheda Raspberry Pi o Arduino, è possibile realizzare progetti relativamente semplici, come dispositivi di assistenza remota per l'apertura di una porta, l'accensione di una lampada o di un condizionatore oppure l'inserimento a distanza di un antifurto in un ufficio. Un altro possibile progetto potrebbe essere la creazione di un rilevatore di posizione per veicoli che consenta al proprietario di una vettura di conoscerne l'ubicazione direttamente tramite un qualsiasi smartphone o computer, magari con l'aggiunta di un interruttore di disattivazione del veicolo in caso di furto della vettura. La stessa idea di base potrebbe essere idonea alla realizzazione di un dispositivo rilevatore di posizione per cani o altri animali da compagnia. Possibili progetti ambiziosi e di maggiore impegno potrebbero essere, ad esempio, il far volare sulla città un elicottero telecomandato, alimentato ad energia solare e munito di telecamera per riprendere scene dall'alto e scattare foto di vedute delle città, oppure l'impiego di reti di sensori remoti per realizzare sistemi di allarme preventivo mediante il monitoraggio delle armoniche di oscillazione di un ponte, quale prova di un eventuale pericolo imminente di crollo oppure le segnature termiche in un bosco per eventuali incendi o la rilevazione dei livelli del mare lontano dalla costa per individuare possibili inondazioni o maremoti.

Semplificare la connettività cellulare
Poiché la tecnologia cellulare pone molti ostacoli da superare, l'azienda fornisce assistenza agli sviluppatori in ogni fase della procedura, in modo che possano ottenere facilmente i dati da un dispositivo. Ad esempio, poiché la connettività cellulare tramite il modulo CELLv1.0 avviene su Internet, occorre allestire i server dei dati. I progettisti di sviluppo possono ovviamente allestire autonomamente dei server per utilizzare il modulo CELLv1.0, ma SparqEE, intenzionata ad aiutare al massimo i propri utenti, fornisce anche server disponibili gratuitamente tramite un'implementazione RESTful standard con esempi di abilitazione della funzione. In tal modo, gli utenti sono in grado di ottenere agevolmente i dati da un dispositivo tramite cloud e trasferirli a un computer, uno smartphone o a qualsiasi altro dispositivo dotato di connettività Internet (figura 1). Poiché il progetto è completamente open source, nel pacchetto CELLv1.0 di SparqEE, insieme a scheda, antenna e cavo di alimentazione sono compresi anche strumenti di assistenza allo sviluppo quali il codice, gli schemi, i file dei circuiti stampati, inclusi i formati EAGLE e DesignSpark PCB, i file di progetto, esempi, fotografie e altri strumenti utili. SparqEE inoltre gestisce un forum sul suo sito Web, all'indirizzo www.sparqee. com, dedicato ai lavori degli sviluppatori. In origine, quando fu lanciato tramite Kickstarter, il CELLv1.0 era un progetto in due parti, costituito da una scheda cellulare e una breakout/jumper board. Il nuovo progetto è del tipo monoscheda, visibile nella figura 2, che è stato semplificato riducendolo a un cavo USB per l'alimentazione e utilizzando lo shield Arduino o Raspberry Pi appropriato. Nel passaggio al progetto monoscheda, sono risultati necessari essenzialmente solo quattro fili di collegamento: TX, RX, massa (GND) e riferimento di tensione (Vref), permettendo l'utilizzo di un sistema a 3,3 o 5 V.

Specifiche di CELLv1.0
Le specifiche elettriche del modulo cellulare CELLv1.0 sono: tensione in ingresso da 3,7 a 5 V, fornita tramite cavo USB o tramite pin di connessione, assorbimento di corrente minore di 5 mA in standby, minore di 75 mA (in media, in assenza di servizi), minore di 500 mA (in media) e 2,3 A al massimo. Le specifiche di connettività sono: WCDMA/HSDPA 2100/1900/900 MHz, con una connettività a 384 Kbps o HSDPA a 3,6 Mbps in download, GSM/GPRS/EDGE 850/900/1800/1900 MHz, interfaccia seriale (UART, qualsiasi tensione come 3,3 o 5 V) e interfaccia USB 2.0 (alimentazione, USART e modem). Infine, sono disponibili i driver per Windows, Linux e Android. SparqEE è ora disponibile in esclusiva tramite RS Components.

Pubblicato il 1 Dicembre 2014 - (315 views)
RS Components spa
Via M. De Vizzi, 93/95
20092 Cinisello Balsamo - Italy
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