Im Blogpost Mobile Datenerfassung über LTE-M hatte ich Hard- und Software eines LTE-M-Knotens beschrieben, der GPS-Daten sowie Messwerte von Temperatur- und Luftfeuchtigkeit bereitstellt. Bedingung für diese Art der Datenerfassung ist eine IoT-SIM-Card.
Nutzt man sein Mobiltelefon als Hotspot, dann kann man auf diese spezielle SIM-Card verzichten und mit gegebenenfalls vorhandenem Equipment bereits diese Aufgabe lösen. Beim Einsatz im Fahrzeug kann die Einrichtung über USB mit Spannung versorgt werden, so dass dem Aspekt des Stromverbrauchs erst einmal weniger Priorität eingeräumt werden muss.
Beim LilyGo SIM7000G kann der ESP32-WROVER nicht nur als steuernde CPU verwendet werden, sondern auch die WiFi-Verbindung zum Mobiltelefon herstellen, das hier als Hotspot dient und die Verbindung ins Internet sichert.
Vom SIM7000G-Modul wird hier nur die GPS-Funktionalität verwendet, denn es ist ohnehin nur NB-IoT und nicht 4G tauglich.
Außerdem schließe ich wieder eine M5Stack ENV.II Unit zur Erfassung von Temperatur und Luftfeuchtigkeit an und bin damit in der Lage, mit Hilfe der GPS-Daten die Koordinaten des betreffenden Standorts und die Geschwindigkeit, mit Hilfe der Daten des ENV.II Sensors Temperatur, Luftfeuchtigkeit und barometrischen Druck (hier nicht verwendet) und die Batteriespannung des 18650 LiPo Akkus zu messen. Die erfassten Daten übermittle ich via MQTT an den Public Broker von HiveMQ (https://www.hivemq.com/demos/websocket-client/).
Im folgenden Screenshot (Bild links) ist der statische Einsatz (sp(ee)d = 0.0) des Sensorknoten mit Spannungsversorgung durch USB gezeigt. Das Bild rechts zeigt einen Screenshot vom Mobiltelefon mit praktisch identischem Inhalt. In der Statuszeile sind der Hotspot und die 4G-Verbindung ins Netz rot markiert.
Um das Mobiltelefon nicht unnötig vom WLAN zu trennen, habe ich das TP-Link M7350 WiFi-LTE-Modem getestet.
Mit einer SIM-Karte von Things Mobile erhält man in der DACH-Region die folgende Netzabdeckung:
Austria (A)
Germany (D)
Switzerland (CH)
4G resp. LTE ist in allen drei Ländern verfügbar und somit kann das Mobiltelefon wieder seinem ursprünglichen Zweck zugeführt werden und das TP-Link M7350, mit einer SIM-Card von Things Mobile ausgestattet, übernimmt die Verbindung ins Internet.
Nach Installation der SIM-Card und Aktivierung des Roamings ist das Modem betriebsbereit.
Im Programm TTGO_GPS_MQTT_WiFi.ino sind nun noch die WiFi-Zugangsdaten anzupassen und das Programm meldet sich über die Console wie folgt:
Starting TTGO-GPS-WiFi-MQTT Client...
Initializing...
Connecting to TP-Link_0447
MAC: 24:6F:28:D0:18:98
........
WiFi connected
IP address: 192.168.0.183
Initializing modem...
SHT31 Heater Enabled State: DISABLED
Initialization finished.
...
Vbat = 0 mV
SHT31 Temp = 28.72 *C SHT31 Hum. = 48.81 %rH
BMP280 Temp = 28.98 *C BMP280 Press = 968.90 hPa
USB powered device
Count = 1
Count = 2
...
Count = 10
Count = 11
Count = 12
The location has been locked, the latitude and longitude are:
latitude:47.191994
longitude:8.814975
speed:0.0
altitude:399.3
GNSS satellites used:20
{
"node": "TTGO-LTE",
"lat": "47.191994",
"lon": "8.814975",
"alt": "399.3",
"spd": "0.0",
"usat": "20",
"temp": "28.7",
"humi": "49",
"vbat": "USB powered"
}
Message length = 186
Connecting to broker.hivemq.com success
Wie die folgenden Screenshots zeigen, kommen die Daten über LTE und MQTT zu Datacake zur Visualisierung.
Die resultierende Datenrate kann anhand der Ausgaben auf dem Display des TP-Link M7350 ermittelt werden. Über einen Zeitraum von vier Stunden wurden 168 KB an Daten versendet. Hochgerechnet ergibt das einen Tagesdurchsatz von ca. 1 MB, was durch die Betrachtung über mehrere Tage bestätigt werden konnte.
Bei der Inbetriebnahme habe ich bei der Spannungsversorgung des Modems über ein USB-Port meines PCs festgestellt, das ein massiver Datendurchsatz von nahezu 100 MB am ersten Tag erfolgte. Nach dem ich die Spannungsversorgung über ein USB-Netzteil (keine Datenleitungen) vorgenommen habe, war der Datendurchsatz wie oben beschrieben.
2023-08-21/CK
ckArduino 