4G串口透传模块-ZGST20x

1. 概述1.1 简介ZGST20x 串口透传模块使用了LTE-CAT.1技术,支持4G全网通。配合本公司的数据中转云平台,用户随时随地配置数据传输路径,支持多种网络协议。我们也可以为用户部署私有数据中转平台。模块也支持用户定制,广泛适用于工,农业,商业物网联应用。1.2 硬件说明主模块:上海移远 Quectel EC600N天线:IPEX射频座,支持FPC和吸盘天线Sim卡座:Nano SIM

1. 概述

1.1 简介

ZGST20x 串口透传模块使用了LTE-CAT.1技术,支持4G全网通。配合本公司的数据中转云平台,用户随时随地配置数据传输路径,支持多种网络协议。我们也可以为用户部署私有数据中转平台。模块也支持用户定制,广泛适用于工,农业,商业物网联应用。

1.2 硬件说明

主模块:上海移远 Quectel EC600N图片关键词

天线:IPEX射频座,支持FPC和吸盘天线

Sim卡座:Nano SIM 7 PIN自弹式卡座

插针供电范围:5V-16V

串口电平电压:3.3V

排针:2.54mm

1.3 数据中转平台

J9九游服务运维数据中转平台是在强大的EMQX(消息服务器)基础上进行二次开发,支持不同设备多种协议的接入,通过用户简单而灵活的配置,实时转发IOT数据到任何地方。ZGST20x 系列模块默认以MQTT协议接入本公司免费的中转平台,用户可以配置数据转发到自己的服务器,支持的协议有HTTP, TCP/UDP, MQTT, CoAP,LwM2M,Rabbit MQ等。

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2. 透传模块

ZGST20x系列串口透传模块是排针接口的小尺寸4G Cat.1核心板,支持全网通,最大下行速率10 Mbps。内置丰富的网络协议,轻松接入各大厂商云端服务器。当前2G承担着70%的物联网连接,随着2G,3G退网的进程, 成熟的LTE网络承载的Cat.1将会承接所有中,低速物联网应用。厂商们也大力投入相关产品的研发和生产,后期性价比优势非常明显。

 2.1 硬件说明

    模块主要功能框图如下,不同型号排针接口略有区别。

 

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核心板的主要性能:

 参数

说明

供电

预留USB口:5V

排针接口:5V-16V

LTE特性

最大支持 Cat 1 FDD 和 TDD 支持 1.4/3/5/10/15/20MHz 射频带宽

下行支持 MIMO

LTE-FDD:最大下行速率 10Mbps,最大上行速率 5Mbps

LTE-TDD:最大下行速率 7.5Mbps,最大上行速率 1Mbps

网络协议

支持 TCP/UDP/PPP/NTP/NITZ/FTP/HTTP/PING/CMUX/HTTPS/ FTPS/SSL/FILE/MQTT/MMS/SMTP/SMTPS 协议

USIM 接口

支持 USIM 卡/SIM 卡:1.8V 和 3.0V

Sim 卡座

Nano SIM 7 PIN 自弹式卡座

串口

3.3V TTL电平的主串口

USB 接口

兼容 USB2.0(只支持从模式),数据传输速率最大到 480Mbps 用于 AT 命令传送、数据传输、软件调试和软件升级

天线接口

IPEX接口,50Ω特性阻抗

天线类型

FPC软天线,吸盘天线

机械尺寸

32mm * 30mm * 12.34mm

排针

2.54 mm

温度范围

-35℃ ~ +75℃

 2.2 pin脚说明

ZGST201单排针模块:

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引脚

功能

VIN

电源输入(5v-16v)

GND

电源接地

EN

POWER EN 电源使能

DTR

串口发送就绪

RXD

串口接收

TXD

串口发送

GND

串口接地


ZGST203双排针:

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引脚

功能

VCC

电源输入(5v-16v)

VCC

电源输入(5v-16v)

GND

EN

POWER EN 电源使能

DP

USB_DP

DM

USB_DM

GND

3V8

VBAT 基带和射频供电

SCL

I2C 时钟

SDA

I2C 数据

RI

模块输出振铃用于唤醒单片机

WAKE

唤醒模块

RTS

主串口请求发送

CTS

主串口清除发送

M_T

主串口TXD

M_R

主串口接收

D_T

调试串口发送

D_R

调试串口接收

RST

模块复位

VDD

外部电路1.8V电

 

 2.3 模块尺寸

 

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ZGST201单排针:

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ZGST203双排针:

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2.4 软件功能

 模块同时支持通过串口和远程下发命令,修改模块的配置,重启后生效。

命令

说明

model_info

模块信息,包括唯一ID,型号,版本号等

mqtt

mqtt服务器地址和端口号

uartmain

主串口(透传)参数配置,包括波特率,停止位等

reboot

复位模块

有的模块支持扩展I2C和GPIO接口,远程可以通过命令读写这些扩展接口。支持用户定制各种扩展接口功能。

3. 数据中转平台

数据中转平台是物联网硬件设备与业务系统的中间层,即在物联网应用和终端设备之间搭建的高效、稳定、安全的数据路由平台。面向设备,适配多种常见传输协议(例如:TCP/UDP,HTTP, MQTT, CoAP, ZMQ等协议),提供硬件接入方案和设备管理服务。面向应用,提供向设备下发指令API和数据转发推送能力,以满足各类行业的需求。灵活,方便配置数据传输路径,减少物联网企业对设备接入层的投入,缩短物联网系统形成周期,降低研发、运维成本。

 

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3.1 系统架构

服务端系统数据交换内核使用开源的emqx消息服务器,该软件以其成熟,稳定,高效等特性,已被各行业广泛使用。管理和配置后台使用spring cloud技术,主要功能包括产品与设备管理,设备接入与状态同步,主题配置及管理,数据转发配置等。前端使用vue实现,整体界面追求完备而简洁。

 

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3.2 产品与设备

产品与设备部分借鉴了物模型概念,产品是一组功能定义的集合,产品概括了设备的公共属性,一个产品下包含多个具备同一特征的设备,每个设备具有唯一ID以相互区分,平台上的设备是真实设备在云端的一个映射,真实终端连接平台时和平台设备建立一一对应的关系。终端上传的数据通过用户自定义配置转发或推送到指定平台,数据中转平台不做数据缓存。

l  支持用户进行设备创建、设备更新、设备查询、设备删除

l  提供设备状态,方便查询设备状态信息

l  绑定产品,设备分类方便管理


 产品创建界面:


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设备查看界面:

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3.3 主题管理

从另一个角度来看,Emqx消息服务器的主题概念就是来源于MQTT协议,主题是设备与设备之间通讯的桥梁,创建主题并绑定一个或多个设备表示设备在同一个分组内,当其中某一个设备发送数据时,同一个主题下的其他在线设备都将收到相应数据。

 

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主题管理界面:


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3.4 数据推送

终端设备上传的数据可以根据用户在云端的配置转发到指定的系统去,而且支持常用的网络协议,例如HTTP,TCP/UDP等,并且提供web api,对端系统可以向指定设备回送数据。面向更复杂的需求,系统还提供高级功能-规则引擎。规则引擎是数据中转平台提供的数据筛选的核心服务,用户可以自定义筛选规则,转换数据格式,并将数据转发到自定义的MQ服务中。

 

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数据推送界面:


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