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IoT-Kits auf dem Prüfstand (Teil 3)

30. Mai 2018, 12:30 Uhr | Klaus Dembowski

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Inbetriebnahme mangOH green

Zunächst ist das CF3-Modul im ersten Steckplatz (Bild 1, oben) des Boards zu montieren und die gewünschte Spannungsversorgung per Jumper zu wählen. Dafür ist bevorzugt das mitgelieferte Netzteil zu verwenden. Zwar ist eine Versorgung auch über den USB-Port möglich, diese reicht jedoch nicht für den vollen Funktionsumfang aus. Optional lässt sich auch ein Li-Ion-Akku als USV anschließen. Die beiden Antennen sind zunächst nicht notwendig. Um den Mobilfunk später nutzen zu können, wird außerdem eine separate aktivierte SIM-Karte eines erreichbaren Providers benötigt. Probehalber empfiehlt sich hierfür eine definitiv funktionierende Karte, etwa aus dem eigenen Smartphone. Auf dem Green-Board sind zwei SIM-Sockel vorhanden, wobei (bisher) nur der Slot für eine SIM-Card voller Baugröße funktionsfähig ist, Mini- und Micro-SIM bleiben demnach noch außen vor.

Nachdem sich das Board initialisiert hat, was an einer grünen LED zu erkennen ist, verbindet sich das Board über den Micro-USB-Anschluss des Boards mit einem PC. Daraufhin werden einige neue USB-Devices (WP7502, DM Port, NMEA Port) ohne Treiber gefunden. Diese befinden sich wie die weitere notwendige Software auf der mitgelieferten micro-SD-Karte, die in einem USB-Adapter untergebracht ist. Nach dem Aufruf von Driver-Setup werden die Treiber automatisch installiert und sind nach einem Windows-Neustart einsatzbereit.

Das CF3-Modul bildet für den angeschlossenen Windows-PC zunächst ein nicht identifiziertes Netzwerk (es gibt damit ja noch keine Mobilfunkverbindung). Um die korrekte Funktion zu überprüfen, lässt sich das Board bzw. das Modul mittels ping 192.168.2.2 detektieren und über PuTTY (User root, kein Passwort) oder ein anderes Terminalprogramm ansprechen. Über das Terminal können dann Legato-Befehle abgesetzt werden, um sich mit dem Funktionsumfang des Moduls vertraut zu machen.

Die nächsten Schritte bestehen dann darin, eine Mobilfunkverbindung mit anschließender Konfiguration des Cloud-Zugangs herzustellen. Sierra Wireless bietet jedem Kunden des mangOH green Starter-Kits nach Registrierung einen freien Zugang zur eigenen AirVantage-Cloud. Sowohl die Konfiguration der Mobilfunkverbindung als auch die des Cloud-Zugangs erfolgt mit dem CF3-Modul über Legato-Kommandos, was hier hinreichend erläutert ist. Für die Programmentwicklung ist entweder ein natives Linux oder ein Windows-PC mit VirtualBox (Oracle) nötig, in der das Linux zu installieren ist. Kompiliert wird die Applikation dann auf dem Host-System (PC), um es anschließend auf das Zielsystem (CF3) zu übertragen und von dort aus zu starten.

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Im Lieferumfang befinden sich zwei unbestückte Platinen, die für den eigenen Prototyp-Aufbau gedacht sind. Platz für eigene Aufbauten ist auf diesen Karten jedoch nicht vorgesehen. Die Signale des IoT-Slots werden auf den Platinen lediglich auf Lochrasterpunkte geführt, sodass hier Steckpfosten aufzulöten wären, um die Signale dann Huckepack oder per Kabel auf die eigene Schaltung weiterzuleiten. Es sind demnach eigentlich nur Breakout-Boards (Bild 3).

Für die automatische Identifizierung und Konfigurierung einer IoT-Expansion-Card ist ein EEPROM (24Cxx) mit spezifiziertem Inhalt notwendig, wie es auch bei USB, PCI, PCIe und für Raspberry-Pi-Karten nach dem HAT-Standard üblich ist. Insbesondere von den Herstellern Talon Communications, Renfell und Linkwave sind verschiedene IoT-Expansion-Cards (CAN, NFC, ZigBee, LoRa, Sigfox) zu Preisen zwischen 40 und ca. 70 Euro erhältlich, die alle über ein derartiges EEPROM verfügen. Die Suche nach einem Beispiel, wie sich die Signale am IoT-Slot bzw. über ein Breakout-Board für eigene Applikationen nutzen lassen, blieb leider erfolglos, sodass man ohne eine Expansion-Card mit EEPROM und (fertiger) Software, wie etwa dem Modell Engineering Interface IoT Board von Renfell, nicht weiterkommt. Das IoT-Expansion-Konzept scheint (noch) nicht konsequent umgesetzt zu werden, wenn sich trotz Konfigurations-EEPROM zahlreiche Jumper für manuelle Einstellungen auf einer Karte befinden, zumal die Erweiterungsmöglichkeiten auch zu begrenzt und vergleichsweise teuer sind.

Softwarebeispiele, wie man etwa mit dem eingebauten Beschleunigungssensor kommuniziert oder eigene Peripherie ansteuern kann, sucht man bisher vergeblich, was bedeutet, dass man sich intensiv mit Legato Linux befassen muss und auf die Hilfe der MangOH-Community angewiesen ist, was zu einem zeitaufwendigen Vorhaben werden kann. Außerdem wäre es wünschenswert, wenn eine IoT-Expansion-Card (mit Sensoren) dabei wäre, um damit tatsächlich Messungen und I/O-Funktionen ausführen zu können. Allerdings ist beim Green-Board ja eine komplette Arduino-Schaltung implementiert, sodass die Intention der Community und/oder von Sierra Wireless offenbar die ist, derartige Software- und messtechnische Aspekte einfach auf diese etablierte Plattform zu verlagern, sodass man die Messdaten dann mithilfe des CF3-Moduls und Legato Linux nur noch in die AirVantage-Cloud befördern muss, wie es hier beschrieben ist.