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Advanced Radio Modules Sigfox nano module N8 - SF User Guide Modèle concerné : ARM-N8-SF...
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ABLE ATIÈRES Historique des versions ........................ 5 Clause de non-responsabilité ..................... 5 Marques et droits d’auteurs ....................... 5 Déclaration de conformité ......................6 Recommandations environnementales ................... 6 Atmosphère explosive ......................6 Environnement........................... 6 Radio ............................8 Réglementation radio ........................9 Contexte ............................
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Lecture Version et Identifiants (ATV) ..................24 Lecture VDD (ATP) ........................24 Modes Tests Sigfox ........................25 Emission de porteuse pure par AT$CW ..................25 Envoi de message vers Sigfox ....................25 Interfaces ............................26 Sélection ............................26 Buffers Série ..........................26 Mode UART ............................
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Adresses ............................40 Canaux radio ..........................42 Whitening ............................43 Listen before talk (LBT) ........................ 44 Adaptative Frequency Agility (AFA) ..................46 Répéteur ............................46 Modes veille ..........................48 Sources de réveil / veille ......................48 Fenêtre de réveil ........................... 48 Conditions d’entrée et de sortie de veille ................
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Marques et droits d’auteurs ATIM radiocommunications®, ACW ATIM Cloud Wireless®, ARM Advanced Radio Modem® sont des marques déposées de ATIM Sarl en France. Les autres marques mentionnées dans ce document sont la propriété de leurs propriétaires respectifs. ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Déclaration de conformité Tous les produits ACW Atim Cloud Wireless® sont conformes aux exigences réglementaires de la directive R&TT 1999/5/EC article 3 : 1 SAFETY (Article 3.1a of the 1999/5/EC Directive) NF EN60950-1 Ed. 2006/A1:2010/A11:2009/A12:2011 (health) EN62479: 2010 (power <20mW) or EN62311:2008 (power > 20mW) 2 Electromagnetic compatibility (Article 3.1b of the 1999/5/EC Directive)
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Danger général – Si les instructions ne sont pas suivies, il y a un risque de dommages aux équipements. Danger électrique – Si les instructions ne sont pas suivies, il y a un risque d’électrocution et de dommages corporels. Symbole courant continu AVERTISSEMENT : ne pas installer l’équipement près d’une source de chaleur ou près d’une source d’humidité.
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Radio Les modems de la gamme ACW font partie des modems de radiocommunication utilisant les bandes ISM (Industrie Scientifique Médical) qui peuvent être utilisées librement (gratuitement et sans autorisation) pour des applications industrielles, scientifiques et médicales. ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Une déclaration de conformité pour le module radio est disponible à ATIM sur demande. Les exigences réglementaires applicables sont sujettes à changement. ATIM ne prend part à aucune responsabilité de l'exactitude et la précision des informations précitées. Les lois et règlements nationaux, ainsi que leur interprétation peuvent varier en fonction du pays.
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Figure 1 : Utilisation des bandes ISM dans le monde ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Modulation Spectrum Frequen Power/Magne ECC/ER Notes / maximum access and tic Field occupied mitigation bandwidth Decisio Band requirements ≤ 0.1% duty ≤ 100 kHz for 47 25 mW e.r.p. FHSS cycle or more or LBT (notes 1 channels and 5) (note 2) 25 mW e.r.p.
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Narrow / wide- band modulation 869.4- ≤ 10% duty No spacing, The whole stated 500 mW e.r.p. 869.65 cycle or for 1 or frequency band LBT+AFA more may be used as 1 (note 1) channels channel for high speed data transmission Narrow / wide- No requirement...
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modems radio ARM. Pour tout support technique, veuillez contacter votre revendeur spécialiste. Les modems radio ARM sont fabriqués conformément à l’état de la technique actuelle et dans le respect des règles de sécurités reconnues et en vigueur dans le code du travail. Les prescriptions générales de sécurité...
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Famille ARM et famille ACW Depuis 2014, la famille de produits ARM (Advanced Radio Modem) a été remplacée par la famille de produits ACW (Atim Cloud Wireless). Les modules ARM-Nano ont permis la transition ARM vers ACW en assurant la compatibilité...
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Caractéristiques techniques Caractéristiques générales Dimensions 30 x 18 x 2.5 mm (25 pins) Régulation radio EN 300 220 V2.4.1 Temperature de -30°C à +70°C fonctionnement Modulation 2 GFSK / 4 GFSK Sensibilité -122dBm @1,2kbps BER10-3 Intervalle >20 km (FEL) Fréquence 863 –...
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Brochage NAME FUNCTION AGND MASSE ANTENN SIGNAL RF AGND MASSE AGND MASSE OSC1 ENTREE QUARTZ OSC0 ENTREE QUARTZ MOSI PORT SPI SLAVE DATA IN PORT SPI SLAVE CHIP SELECT MISO PORT SPI SLAVE DATA OUT SCLK PORT SPI SLAVE CLOCK SMSG SORTIE MESSAGE RADIO EN ATTENTE...
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Caractéristiques électriques Min. Typ. Max. Alimentation (Vdd) 3,3V 3,6V Consommatio Tx / 25mW 50mA 60mA n à 3,3V 31mA 45mA Veille 0,4µA 1µA 2,5µA Tension d'entrée 0,2 x VDD Tension de sortie 0,8 x a. Interface de liaison UART 2 Fils + contrôle de flux par RTS/CTS (1200 – 230400 bps) ▪...
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Figure 2 : Logiciel pour mise à jour firmware c. Caractéristiques RF N8 : 868 – 870 MHz : 533 canaux disponibles (en bande étroite) Les modules ARM-Nx sont, de base, réglés sur le canal 869.525MHz (canal 522 / 0x020A) au débit de 1200bps. Canaux à...
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d. Délais Délais lent (avec Démarrage bootloader) rapide (sans 20ms bootloader) Bufferisation des caractères 2µs UART Emission caractères UART >> Mode packetisé 3 x Toctet après dernier caractère UART reçu Mode infini immédiat après premier caractère UART reçu Mode packetisé immédiat après réception dernier octet de trame RF Réception caractères RF >>...
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Intégration hardware a. Alimentation L’alimentation des modules est comprise entre 2,7V et 3,6V. Pour garantir un filtrage correct de l’alimentation le filtre LC Figure 3 doit être mis en place au plus proche de la pin VDD. Figure 3 : filtre d'alimentation b.
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c. Empreinte et plan de masse Il est recommandé de recouvrir toute la surface sous le module ARM-Nx d’un plan de masse. Cette surface doit ensuite être vernie pour éviter tout court-circuit. Il est fortement déconseillé de faire apparaître des vias dans cette surface. Figure 5 : empreinte et plan de masse ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Paramétrage par commandes AT La liaison UART est, de base, au format 19200bps, 8 bits de données, pas de parité, 1 bit de stop, sans contrôle de flux. L’entrée en mode commandes AT se fait par : envoi de 3 caractères ‘+’ consécutifs : méthode manuelle de 3 ‘+’ ➢...
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Modes Tests ARM Commande Fonction Entrer en commandes AT a. Lecture Version et Identifiants (ATV) Cette commande renvoie : version de firmware (REV.xxxx) • identifiant Sigfox (S/N : xxxxxxxx) • bande de fréquences d’utilisation et puissance maximale de sortie RF •...
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Modes Tests Sigfox Pour entrer en mode commandes, il suffit d’entrer +++ consécutivement sans délais. Le modem répond alors ARM-N8 - WELCOME IN SETUP MODE - a. Emission de porteuse pure par AT$CW Dans le cadre d’une validation RF du modem, il est possible d’émettre une porteuse pure par le biais de : AT$CW=1 La fréquence de la porteuse est celle du canal paramétré...
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Interfaces a. Sélection L’interface SPI esclave est automatiquement activée au détriment de l’interface UART si la pin !SS/SCS est à l’état logique 1 (3,3V) lors de l’initialisation (au démarrage ou après avoir quitté le mode commande) du modem. b. Buffers Série Le module ARM-N8 possède deux buffers indépendants : Buffer circulaire de réception de 512 octets Buffer circulaire d’émission de 256 octets...
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émissions radio successives. ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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c. Mode UART AGND AGND ANTENNA AGND AGND RESET MCU AGND DGND SOSC1 RSSI U1TX DGND MOSI / SDI2 U1RX C TS U1RTS !SS / SCS U1CTS MISO / SDO2 INT0 SCLK / SCK2 SMSG / INT2 DGND DGND DGND Les signaux RTS et CTS sont optionnels.
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Fonctions CODE DATAS ADRESSE FONCTIO Envoyées par MASTER Retournées par SLAVE FONCTION Dn-1 retour contenu retour retour Lecture 0x00 - registre contenu contenu 0x01 0x00 registre AT 0xFF registre registre @H1+(n-1) @H1+(n) écriture D0 écriture D1 écriture Dn- écriture Dn Ecriture 0x00 - dans registre...
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iii. Lecture Registre AT Ecriture Registre AT Obtenir longueur du message radio courant Obtenir octet contenu dans buffer radio vii. Fournir octets dans buffer radio viii. Réinitialisation ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Modes de fonctionnement Transparent (SERIAL/RF BRIDGE) Paramétrage Pour activer ce mode, il est nécessaire de paramétrer : ATS000=10 Fonctionnement Dans ce mode, les données stockées dans le buffer série (sont mises en forme pour être émises en radio. Les transferts d’informations radio se font en half-duplex. Plusieurs paramètres peuvent influencer sur les délais engendrés par le transfert d’informations radio.
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iii. Mode packetisé (mode par défaut) Réception des données sur Rx-UART Emission des données en radio PRBLE + SYNC H+D1+… CRC16 Envoi des données sur Tx-UART Récupération des données par Maitre SPI Passage sortie D1 D2 D3 D4 D5 D6 SMSG à...
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Configuration mode packet Mode packetisation Série / RF Mode packet sans LBT ni AFA valeur valeur ATS bit Paramètre ATS bit Paramètre registr registr 0 _AllTraffic 0 _ListenBeforeTalkEnabled 1 _TxRF_PacketMode 1 _AFAEnabled 2 _RxRF_PacketMode 2 _LongPreamble 3 _NC 0x07 3 _WOR_CS 0x40 4 _NC 4 _NC...
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Sigfox Uplink Il y a plusieurs manières d’émettre des données sur le réseau Sigfox : Commande AT$SF en mode test • Mode de fonctionnement « Serial-Bridge » • Mode de fonctionnement « RF-Bridge » • Format des messages Les stations de base Sigfox réceptionnent des messages de taille maximale fixée à...
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Où 868200000 est la fréquence en Hertz de la porteuse et 1 active l’émission alors que 0 la désactive. Envoi de message en fonctionnement « Serial-Bridge » Ce mode de fonctionnement est actif pour ATS000=50. Il opère dès le démarrage du modem (en dehors du mode commande AT) et envoie tous les caractères entrants dans son buffer série vers le réseau Sigfox (voir chapitre 11.Interfaces page 17).
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Envoi de message en fonctionnement « RF-Bridge » Ce mode de fonctionnement est actif pour ATS000=60. Il se comporte de la même manière que le mode « Serial-Bridge » mais son récepteur radio est actif afin de capter des messages radio en local et les réémettre sur le réseau Sigfox. Les règles de paramétrage radio locale sont mentionnées au chapitre 13.Partie radio page 27.
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Partie radio a. Paramètres principaux (par défaut : en jaune) Baudrate Radio Canal radio principal ATS bit Paramètre valeur registre valeur ATS bit Paramètre valeur 1200bps=0x01, registr 4800bps=0x02, Canal radio Tx - 19200bps=0x03, 002 0:7 Rx LSB Baudrate 008 0:7 57600bps=0x04, canaux radio...
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Le choix d’un header long ou court permet de privilégier soit le routage des messages radio, soit les délais de transmission. ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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c. Adresses En mode Header long (bit 7, ATS093), le protocole radio insère des adresses expéditeur et déstinataire(s) dans son en-tête afin d’adresser les trames radio. Ces données permettent aux modems distants (en mode header long) de filtrer ou non les messages. Paramètres radio 2 valeur ATS bit Paramètre...
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modem B : Message ok = ((EXPA != EXPB) OU (EXPA == 0x00)) ET ((DESTA == EXPB) OU (DESTA == 0xFF)) ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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d. Canaux radio Afin de respecter les règles d’encombrement spectral dans les bandes utiles (863MHz à 870MHz), les canaux sont bornés en fonction de leur bande-passante (baudrate). La liste exhaustive des canaux est fournie en annexe. QUANTITY OF CHANNELS AVAILABLE Channel 19,2 57,6...
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e. Whitening Dans le cas d’une transmission idéale de données en radio, la répartition des données est aléatoire et sans composante continue. La densité spectrale de puissance est alors correctement répartie. Dans la réalité, les données peuvent contenir de longues séquences de zéros et/ou d’uns qui peuvent engendrer une perte de synchronisation des horloges entre émetteur et récepteur.
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f. Listen before talk (LBT) La technique LBT est principalement conçue pour améliorer l'efficace spectrale radioélectrique allouée de la bande 863-870 MHz. Lorsqu’un modem veut émettre, il écoute le réseau pour définir si une autre émission est déjà en cours (présence ou non d’un signal d’amplitude supérieure ou égale au seuil de détection).
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_WOR_CS 0x40 _VariablePacketLength _InfinitePacketLength 0:7 Temps de 0 à 255ms 0x00 Le seuil LBT est à entrer en tant qu’octet signé. Il est recommandé de ne pas descendre sous -105dbm. Le temps supplémentaire (Tb’) permet d’attendre un peu plus avant d’émettre et ne pas perturber une éventuelle réponse au signal de l’émetteur Lambda.
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g. Adaptative Frequency Agility (AFA) L’AFA est une technique utilisée pour éviter la transmission dans les canaux qui sont déjà occupés. Si cette fonction est activée, le récepteur scrute en permanence les canaux radio sélectionnés (canal principal et canal secondaire) et utilise le canal inoccupé au moment de l’émission afin d’éviter toute interférence.
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Modes veille a. Sources de réveil / veille Il existe plusieurs sources de réveil sur le module ARM-Nx : Entrée digitale sur pin INT0 : maintien d’INT0 à 1 (VDD) pendant 1,5ms minimum. Activé pour ATS062 bit7 =1. 2. Réception d’un caractère sur Rx UART (sans perte du caractère de réveil pour datarate UART <57600bps).
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Sortie de veille = (INT0==1) (RxUART) Traitement Série Traitement Radio Sniff Fenêtre de réveil active Traitement série : buffer série non vide Traitement radio : pas de tâche radio (Tx,Rx,etc.) en cours ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Réveil par radio (WOR - Wake On Radio) a. Principe de fonctionnement Dans le but d’optimiser le courant consommé pendant les phases de réception radio, le modem ARM-Nano est capable de se réveiller périodiquement, passer en mode réception durant une courte durée puis repasser en mode veille. Ce mode de fonctionnement oblige l’émetteur à...
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Note Dans le but de faciliter la configuration des modems, le paramètre ATS064-065 définit la période de réveil côté récepteur et la durée de préambule supplémentaire côté émetteur. Il suffit ensuite d’activer respectivement long préambule (ATS092 bit2 côté émetteur) et WOR (ATS063 bit7 côté récepteur). b.
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(ATS066) permet de maintenir le modem en état normal pendant 2,55 secondes maximum (ATS066=FF). Côté émetteur l’émission d’un long préambule est désactivée durant cette période (lancée à la fin de l’émission). Côté récepteur le modem ne repasse pas en veille et réceptionne les messages radio normalement durant cette période (lancée à...
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d. Evènements de réveil (exemple) Côté émetteur • Réveil par INT0 : ATS062 bit7 = 1 • Réveil par Rx UART : ATS062 bit4 = 1 • Emission long preambule : ATS092 bit2 = 1 • Temps démission préambule : ATS064-65=0x01F4 (500ms) Fenêtre post-WOR à...
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Signalisations Il est possible de visualiser certains évènements ou phases de fonctionnement du modem grâce à : • LED verte sur modem • Pin RSSI (pin 20 : voir 6.2 Brochage) LED ON quand Tx ou Rx radio uniquement. LED OFF le reste du temps : ATS025.bit0=1 LED ON en permanence.
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Courant mesuré à 3,3V N8-LP TX Current (mA) RF Pout (dBm) 3,3V / 25°C / LED ON / ATS001=0x28 35,5 33,5 30,5 29,6 SYSTEM (MCU + RADIO) @ 3,3V / 25°C Valeur PLL IDL SLEE IDLE LED ON RTC ON registre ATS001 0x28...
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Optimisation du courant consommé Plusieurs facteurs impactent le courant consommé par le modem 1. Phases d’émission radio (puissance de sortie ajustable par ATS004) 2. Phases de réception radio (ajustable via WOR) 3. Activité de la LED (ajustable par ATS025) 4. Puissance de calcul (maximale quand PLL activée ATS001, bit2. Quand le bus SPI est utilisé...
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Wake On Radio Sources réveil pins coté ANTENNE valeur valeur ATS bit Paramètre valeur bit Paramètre valeur registr registre _INT2 0 _ListenBeforeTalkEnabled _SCK2 1 _AFAEnabled _SDO2 2 _LongPreamble _SCS 3 _WOR_CS _SDI2 4 _NC _OSC0 5 _LongPrbleOnly4WakeU _OSC1 6 _VariablePacketLength 7 _InfinitePacketLength Contrôle des périphériques ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Mise à jour du firmware par bootloader a. Versions La version de bootloader est connue grâce au point de couleur sur le microcontrôleur. Le pack de mise à jour est disponible à l’adresse suivante : http://www.atim.com/download/UPDATE_PACK_ARM-NANO.zip Bootloader Mark Encryption Client Software...
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Note Pour les versions de bootloader supérieures à 2, l’exécution du bootloader dépend de l’état, au démarrage, de la pin CTS. Si CTS = 1 (Vdd) le programme bootloader ne s’exécute pas, permettant au firmware de s’exécuter aussitôt (mode fast-boot). Si CTS = 0 ou HIGH Z, le programme bootloader s’exécute normalement.
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S077 unsigned short int MinLevel:4; unsigned short RRC_Types[2] 0x00 int MaxLevel:4; unsigned short int TxFirstRxLast:1; unsigned short int RandomLevel:1; unsigned short int Enabled:1; ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...
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Support technique Pour tout renseignement ou problème technique, vous pouvez contacter notre support technique sur cette page : www.atim.com/fr/technical-support ATIM_ARM-N8-SIGFOX_UG_FR_V2.0...