Test: Adeunis 868 Field Test Device

März 23, 2018

Das Adeunis Field Test Device ist der unersetzliche Helfer für alle LoRaWAN Feld- und Reichweitentests. Mit Hilfe des Adeunis Field Test Device können Reichweitentests, Geolocation, Standortbestimmungen und Feldstärkentests in LoRaWAN Netzwerken durchgeführt werden. Das Gerät ist ein unentbehrliches Hilfsmittel sowohl bei dem Aufbau als auch bei dem Betrieb von LoRaWAN Netzwerken.

Produktname Field Test Device (FTD) LoRa
Kategorie  Feldtest Geräte
Entwickler Adeunis
283 rue Louis Néel
38920 CROLLES
France

Die wichtigsten Eigenschaften im Überblick

    • Class A LoRaWAN Gerät
    • konfigurierbarer Sendezyklus
    • konfigurierbare Aktivierungsmethode (OTAA / ABP)
    • Empfang von Downlinks möglich
    • LoRaWan: V1.0.1
    • Connector Micro-USB – 5V – 500mA
    • integrierte Batterie mit USB Ladefunktion
    • Batterie Lithium-Ion Polymer 3.7V 2Ah 7.4Wh
    • externe Stromversorgung möglich (USB)
    • Funkfrequenzen: LoRaWAN: EU863-870
    • Betriebstemperatur: -20° C bis +75° C
    • Standards: Directive 2014/53/EU (RED)
    • Ausgangsleistung: 14 dBm (25mW)
    • Empfindlichkeit -140dBm (SF12)
    • Gewicht: 140g
    • Zertifizierungen: EN 300-220, EN 301-489, EN 60950
    • Maße: 186.20 x 75.20 x 22.80 mm

 

Unboxing: Gehäuse und Verarbeitung

Bei dem Feld Test Device (FTD) handelt es sich um ein praktisches Handgerät mit integrierter, flexibler Antenne. Das Gehäuse ist aus einem robusten ABS GP22 Kunststoff hergestellt und verfügt über eine Autotex Polycarbonat Beschichtung. Die Antenne ist vom Typ “K TC7AA”. Die integrierte Lithium-Ionen Polymer Batterie mit einer Leistung von 7.4Wh hält auch längere Feldtests durch und kann über den Micro USB Anschluss aufgeladen werden. Das integrierte Display verfügt über eine zuschaltbare Hintergrundbeleuchtung.

 

Anschlüsse

Der Micro USB Anschluss wird neben dem Laden der internen Batterie auch für die Konfiguration des Handgerätes über eine serielle Kommunikation benutzt. Das Gerät verfügt über 2 Druckknöpfe mit denen Uplinks ausgelöst und das Menü gewechselt werden kann.  

 

Konfiguration und Betrieb

Die Standardeinstellung des Adeunis Feld Test Device ist wie folgt:

  • GPS kontinuierlich aktiviert
  • ein Uplink alle 10 Minuten und auf Knopfdruck
  • Class A, confirmed Uplinks
  • Uplink Port: 1
  • Aktivierungsmethode: OTAA

Mit diesen Einstellungen lassen sich erste Feldtests problemlos durchführen. Für eine längere Batterielaufzeit können jedoch z.B. der GPS Betriebsmodus oder die LoRaWAN Klasse geändert werden. Auch alle anderen Parameter lassen sich per serieller Kommunikation einstellen wie der nachfolgende Abschnitt zeigt.

Bevor das Gerät am LoRa Netzwerkserver angemeldet werden kann, müssen zunächst die notwendigen Schlüssel bekannt sein. Üblicherweise liegen die Schlüssel ausgedruckt dem jeweiligen Handgerät bei. Ist der Ausdruck nicht vorhanden, können die für die Standardeinstellung OTAA notwendigen Schlüssel auch wie folgt ermittelt werden. Die eindeutige Geräteadresse (Dev-EUI) steht auf der Rückseite des Handgerätes unter “ID”. Die App-EUI ist standardmäßig fest vergeben und lautet: “0018B24441524632”. Der App-Key ist bei jedem Handgerät unterschiedlich und muss per serieller Kommunikation ausgelesen werden.

 

“Hands-on” – das How-to in einzelnen Schritten

Wird das Adeunis Feld Test Device über ein Micro USB Kabel mit dem PC verbunden, installiert sich ein virtueller COM Port automatisch, sofern die passenden STM32 Treiber auf dem PC vorhanden sind. Linux und Windows 10 haben diese Treiber üblicherweise an Bord. Adeunis bietet auf der Webseite https://www.adeunis.com/en/produit/ftd-868-915-2/ die Treiber auch zum Download an.

Wurde das Handgerät korrekt erkannt, muss zunächst der entsprechende COM Port über den Gerätemanager (Windows) oder z.B. “dmesg | grep tty” (Linux) ausfindig gemacht werden. Die seriellen Kommunikationsparameter sind:

  • Rate  115 200 bps
  • Parity None
  • Data 8
  • Stop Bit 1

Um mit dem Adeunis Feld Test Device zu kommunizieren, muss dieses zunächst in den “Command Mode” versetzt werden. Hierzu werden über die serielle Schnittstelle folgende Zeichen (HEX!) geschickt.   

Wichtig bei allen Kommandos an das Handgerät ist ein “CR” oder “CR”+”LF” am Ende !

\FF\FF\FF\FF+++ (ASCII)

oder

0x FF FF FF FF FF 2B 2B 2B (Hex)

Daraufhin erscheint im Display des Handgerätes der Text “COMMAND MODE” und auf der seriellen Schnittstelle kommt als Antwort ein “CM” (auch mit einem “CR”+”LF”)
Als nächstes kann die Softwareversion mit folgendem Kommando (ASCII) ausgelesen werden:

AT/V <cr><lf>

Die Antwort bei unserem Testgerät lautet:

8123AAB_PRG_1701_V01.00.07:8134AAE_PRG_1701_V01.04.00

Um den App-Key auszulesen muss zunächst das ASCII Kommando:

ATT63 PROVIDER <cr><lf>

zum Gerät geschickt werden. Die Antwort ist ein schlichtes “O”. Nun können die 4 Register ausgelesen werden in denen jeweils 4 Bytes des 16 Bytes langen App-Keys gespeichert sind. Die Register sind S216, S217, S218 und S219. Ein Register wird wie folgt abgefragt:

ATS216? <cr><lf>

Die Antwort des Gerätes ist z.B.

S216=417220A1

und enthält die ersten 4 Bytes des App-Keys im HEX Format. Nun können die restlichen 3 Register abgefragt werden.

Sehr hilfreich im Feldtest ist auch die Frequenz der automatischen Uplinks zu erhöhen – damit spart man sich das ständige Drücken des Pushbuttons 1.
Hierzu kann im Register S380 der Wert zwischen 1 bis 86400 (in Sekunden)* wie folgt geändert werden. ATS380=XX <cr><lf>, wobei “XX” für den Wert in Sekunden steht. Um beispielsweise jede Minute zu senden benötigt es folgendes Kommando:

ATS380=60 <cr><lf>

Mit dem Wert 0 wird das automatische Senden ausgestellt.

*Hinweis: Da der Field Tester als Testgerät ausgewiesen wird, ist der Nutzer selbst dazu angehalten die LoRaWAN Spezifikation (bezüglich Duty Cycle Regelung) einzuhalten.  

Wichtig ist, die veränderten Einstellungen mit dem Kommando

AT&W <cr><lf>

zu speichern. Sonst würden sie nach dem Ein-/Ausschalten des Handgerätes verloren gehen. Die Antwort vom Handgerät ist ein schlichtes “O”. 

Mit dem  Kommando :

ATO <cr><lf>

verlässt man den Konfigurationsmodus. Die Antwort ist wieder ein “O”. Die komplette Liste der verfügbaren Einstellungen und Kommandos sind in dem Adeunis Handbuch enthalten. Das Handbuch kann auch unter folgendem Link heruntergeladen werden:

https://www.adeunis.com/en/produit/ftd-868-915-2/

Nach dem Verlassen des Konfigurationsmodus zeigt das Display des Adeunis Handgeräts wieder den Standard Menü.

Wobei die Symbole folgende Bedeutung haben:

 GPS noch nicht synchronisiert

 GPS synchronisiert und Koordinaten empfangen

 Join Vorgang aktiv

 manuell ausgelöster Uplink

 periodischer Uplink (Standardeinstellung 10 Minuten)

 

Durch Druck auf den “Pushbutton 2” kann durch verschiedene Menüs gewechselt und die Hintergrundbeleuchtung aktiviert werden. Hat das Handgerät erfolgreichen GPS Empfang sieht das GPS Menü wie folgt aus:

Durch Druck auf den “Pushbutton 1” wird ein manueller Uplink ausgelöst. Dieser enthält die zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Daten codiert im Payload bestehend aus:

  • Status
  • Temperatur
  • GPS Latitude,  GPS Longitude
  • GPS Empfangsqualität
  • Uplink Zähler
  • Downlink Zähler
  • Batterie Level
  • RSSI
  • SNR

Eine sehr ausführliche Erklärung des Payloads ist in dem auf der Adeunis Webseite frei verfügbaren Handbuchs enthalten. Darüber hinaus bieten alle wichtigen LoRaWAN Anbieter (SmartMakers, TheThingsNetwork, Loriot) bereits fertig implementierte Decoder für das Adeunis Payload Format an. Bei SmartMakers können die Geokoordinaten und die Empfangsqualität von den Adeunis Feld Test Geräten direkt auf einer Weltkarte abgelesen werden.

Fazit

Das Adeunis Feld Test Device (FTD) ist ein unentbehrliches Gerät bei dem Aufbau von LoRaWAN Netzwerken. Es erleichtert die Standortfindung für Gateways und das Erkunden eines Netzgebietes in Hinblick auf die Empfangswerte an unterschiedlichen Standorten. Mit Hilfe einer geeigneten Feldtest Software (z.B. lorawantester.com)  können alle gesammelten Daten grafisch dargestellt und ausgewertet werden.

Neben dem Sammeln der Daten auf Seite des LoRaWAN Netzwerkservers können bereits im Feld zahlreiche Informationen direkt von dem Gerätedisplay abgelesen werden. So zeigt das Handgerät neben einem Indikator für die Empfangsqualität (RSSI) auch verlorene LoRaWAN Pakete an (PER Testing). Die Anzeige der verwendeten Spreading Faktoren und Frequenzen ermöglicht eine detaillierte Netzplanung.

Das Adeunis Handgerät verfügt über einen ausgesprochen guten GPS Empfänger, der auch hinter Fenstern, im Auto oder unter schlechten Umgebungsbedingungen für einen stabilen GPS Empfang sorgt. Aus diesem Grund und der einfachen Bedienung hat das Feld Test Gerät einen sehr guten Eindruck bei uns hinterlassen.

Fragen oder Interesse?

Das Gerät ist in unserem IoT-Shop „thingHUB Market“ erhältlich.

 

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