SixFab Pico LTE: Caractéristiques techniques

Bonjour à tous,

Après l'article d'ouverture "SixFab Pico LTE: Solution IOT 4G / LTE CAT M abordable pour Maker" voici la suite de notre série d'articles consacré à SixFab Pico LTE.

Aujourd'hui, nous allons nous concentrer sur les caractéristiques techniques de la carte Pico LTE

A propos de SixFab Pico LTE

Sans être onéreux, SixFab propose une solution permettant de transporter l'information entre votre projet Pico vers un nombre significatif de services IoT professionnel ou service grand public.

Source: SixFab Pico-LTE (~50Eur)

C'est l'une des rares fois où je me dis qu'il est possible de surveiller/commander son poulailler sans se ruiner avec les communications.

Caractéristiques de la carte

Avec son Pico W monté sur une carte faisant a peine 75 x 60mm, la carte Pico LTE de SixFab regroupe de très nombreuses options.

SixFab Pico-LTE (~50Eur)

Raspberry-Pi Pico W

Grâce au Raspberry-Pi Pico W, la Pico LTE dispose aussi d'une connectique WiFi / Bluetooth et d'un microcontrôleur double coeurs.

Le Raspberry-Pi Pico W dispose de 264 Kio de RAM, 2 Mio de Flash, de nombreux GPIOs dont une partie réservé pour le module LTE et divers bus.

• GPIO libres d'usage: Les GPIO 2,3,4,6,7,8,9,10,11,14,27,28.
• bus I2C libre d'usage: Les GPIO 12 (sda) & 13 (scl) sont utilisés pour les connecteurs Qwiic de Sparkfun (ou StemmaQt d'Adafruit) permettant ainsi de brancher facilement des extensions.
  
• bus SPI libre d'usage: Les GPIO 5,16,18,19 sont utilisés comme bus SPI permettant de brancher écran TFT, camera ArduCam, Capteur SPI.

A noter que les GPIOs associés aux fonctionnalités utilisateurs (NeoPixel, User LED, User Button) peuvent aussi être détournés.

 

Module Quectel BG95-M3

La connectivité au réseau cellulaire est assuré par le module BG95-M3 de Quectel.  Ce module supporte les réseaux cellulaires CAT-M1 et GPRS offrant ainsi une connectivité IoT globale. Grâce au support GPRS, le module peut aussi utiliser un réseau 3G là où la 4G ne serait pas encore disponible (fonction supportée dans le Pico LTE MicroPython).

Grâce à ses caractéristiques, le module cellulaire BG95-M3 assure une communication efficace et viable sur les réseaux mobiles.
Dans les meilleures conditions, le débit descendant peut atteindre 588 kbps (Kilo Bits Par Seconde) et 1119 kbps en débit montant (envoi de données).

Le module BG95-M3 (modèle 3): support la transmission de données en:

• TLE-M (Cat M1)
• NB-IoT (Cat NB2)
• EDGE 
• GPRS

Et bien entendu, ce module dispose d'une Certification CE :-) accompagné de bien d'autres.

Besoin de plus d'information: voyez la page du fabriquant ici.

 

GPS Inclus

Le module BG95 dispose aussi d'un module GNSS permettant d'établir sa localisation sur base des réseaux GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo/QZSS .

La présente d'un GPS sur la plateforme est un gain indéniable pour la création de projets mobiles, pilotage ou surveillance.

Le module dispose d'un connecteur µFl permettant d'y brancher une antenne GPS passive ou active. 

 

Antenne mobile intégrée

La carte comprend sa propre antenne LTE à même le PCB.
Cette antenne est spécialement conçue pour assurer l'émission/réception optimale des signaux du réseau cellulaire LTE .

SIM MFF2

Cette carte n'utilise pas de carte SIM standard. Elle utilise un Embedded SIM au facteur de forme MFF2 aussi connue comme "carte SIM intégrée Industrielle".

Cette carte, présente sous forme d'un composant,  la rend plus résistant aux conditions difficiles (écarts de température, vibrations, poussière).

La durée de vie d'un telle SIM dépasse largement 15 ans, ce qui permet l'utilisation de projet au long terme.

Enfin, les carte MFF2 peuvent être mise à disposition à distance, ce qui facilite la gestion de la distribution et de l'activation de solution IoT (Machine to Machine).

Programmer la carte en Python

le Pico W est flashé avec le firmware MicroPython ce qui permet de programmer facilement la carte en Python.

Le système de fichiers MicroPython contient déjà le SDK (kit de développement logiciel) permettant d'exploiter les solutions offertes par SixFab.

Programmer la carte se fait très simplement par intermédiaire du port micro-USB du Pico. Un outil comme Thonny IDE (idéal pour la découverte) ou mpremote permettront d'avancer rapidement... mais ce ne sont pas seules options disponibles.

Pour ceux n'étant pas encore familiarisé avec MicroPython sur Raspberry-Pi Pico, je vous propose mon livre "Raspberry-Pi Pico et Pico W: La programmation Python sur microcontrôleur avec MicroPython" disponible aux Editions Eni.

Raspberry-Pi Pico et Pico W

Interface utilisateur

La carte Pico LTE intègre une interface utilisateur élémentaire sous la forme:

1. D'un bouton utilisateur connecté sur le GPIO 21
2. D'une LED utilisateur connectée sur le GPIO 22
3. D'une LED RGB (dite "NeoPixel") branchée sur le GPIO 15
   Cette LED peut aussi servir de retour utilisateur.
   

L'interface utilisateur est complétée de quelques éléments complémentaires.

• PWRKEY : contrôlé par le SDK pour activer/désactiver le module BG95.
  Ce signal contrôlé par le GPIO 17 est également accessible sur un bouton.
• Pico RST : permet de redémarrer le Pico par une simple pression sur ce bouton.
• Mod. Boot : Passe le module BG95 en mode programmation (permet une mise-à-jour du firmware du module BG95).
• LED "LTE Status" : Cette LED contrôlée par le module BG95 indique l'état de la connexion cellulaire. Ce signal est également branché sur le GPIO 20 permettant au microcontrôleur d'être également informé de l'état de la connexion cellulaire.
  

Connectivités intéressantes

De nombreux GPIOs sont encore disponibles sur le Pico W.

La carte Pico LTE a anticipativement fixé l'assignation d'un bus I2C et un bus SPI. Ces bus sont libres d'accès, il est donc possible d'attribuer ces GPIOs a vos propres projets.

Le bus I2C branché sur le connecteur Qwiic (ils sont deux) permet le branchement rapide d'interfaces/capteurs compatible Qwiic (3.3V uniquement). A noter que Qwiic est également compatible avec la connectique StemmaQT.

Connecteur Qwiic

Le bus SPI branché sur le connecteur SPI (entre les port micro USB) permet d'y brancher facilement un module caméra compatible (ArduCam) ainsi que d'autre périphériques utilisant cette interface (comme les écrans LCD ou périphériques d'acquisition à grand débit).

Au prochain article ...

Le prochain article se focalisera sur l'activation de la carte Pico LTE (enregistrement de l'asset) auprès de SixFab.

Ressources

• SixFab Pico-LTE (SixFab Shop, ~50Eur)
• Pico LTE Dimensions et Schéma (GitHub, SixFab)
• Pico LTE Pin Usage
  
• Pico LTE doc