ماژول‌های E70 4G Only - نسل جدید ماژول‌های سلولار

Gsm Modem – آموزش

58 بازدید

۱۴۰۵-۰۱-۲۳

8 دقیقه

نویسنده: آرویدتک
درباره نویسنده: www.arvidtek.com | گروه مهندسی آرویدتک | فعال حوزه الکترونیک و مخابرات | فروشگاه تخصصی قطعات الکترونیک

در دنیای اینترنت اشیاء (IoT) که مصرف انرژی بهینه، ابعاد فیزیکی و هزینه از اهمیت حیاتی برخوردار است، ماژول‌های LTE Cat 1 Bis جایگاهی ویژه به‌عنوان یک نقطه تعادل یافته‌اند. ماژول E70 با پشتیبانی از استاندارد LTE Cat 1 و GNSS (در برخی نسخه‌ها) دقیقاً برای پاسخگویی به نیازهای مدرن دستگاه‌های M2M طراحی شده است. این ماژول بر پایه پلتفرم ASR1605 ساخته شده که ارتباطات سلولی پایدار و کم‌مصرف ارائه می‌دهد. ماژول E70 به‌ویژه برای کاربردهایی مناسب است که به ابعاد بسیار فشرده ( ‎۱۷.۸ × ۱۵.۸ میلی‌متر – در حدود اندازه ماژول M66 کویکتل)، مصرف توان پایین و قابلیت اطمینان بالا نیاز دارند. این ماژول با ارائه طیف وسیعی از رابط‌های جانبی (USB ،UART ،I2C ،SPI و …) و پشتیبانی از پروتکل‌های متداول IoT نظیر MQTT و SSL ،TCP ،UDP توسعه و یکپارچه‌سازی در محصول نهایی را تسهیل می‌کند.

از این ماژول می توان در حوزه‌های متنوعی از جمله اتوماسیون و مانیتورینگ، حمل‌ونقل هوشمند (ردیابی ناوگان) یا پرداخت الکترونیکی (POS) استفاده کرد. این ماژول در دو مدل دارای GNSS به نام E70G و بدون GNSS به نام E70N برای پروژه‌هایی که به GNSS نیازی ندارند توسعه داده شده‌اند. همینطور این ماژول‌ها در شبکه 4G حداکثر سرعت downlink 10 مگابیت در ثانیه و up-link 5 مگابیت در ثانیه را ارائه می دهد که برای پروژه های حوزه IOT، مخصوصا پروژه‌هایی که قرار هست از 2G به 4G مهاجرت کنند کافی است.

Feature	E70N-EU	E70G-EU
Region	Europe (EU)	Europe (EU)
LTE Category	Cat 1	Cat 1
Max Download Speed	10 Mbps	10 Mbps
Max Upload Speed	5 Mbps	5 Mbps
GNSS Support	❌ No	✅ Yes
SMS	❌ No	✅ Yes
USSD/Call	❌ No	❌ No
Size	17.8 × 15.8 × 2.4 mm	17.8 × 15.8 × 2.4 mm
Form Factor	LGA Package 109-pin	LGA Package 109-pin
Main Use Case	IoT/M2M	IoT/M2M

نکته جالب و قابل توجه دو نسخه بالا این است که هر دو از فوت پرینت و لایه نرم افزاری کاملا مشابهی بهره می‌برند و در یک پروژه بدون هیچ دغدغه‌ای قابل جایگزینی هستند. این ماژول‌ها دارای درایورهای USB برای ویندوز 8.1/10/11، لینوکس و اندروید هستند که به شما در تست و راه اندازی کمک شایانی میکند.

مصرف توان

مصرف توان یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در انتخاب ماژول‌های مخابراتی در پروژه‌های ‌IOT محسوب می‌شود. اهمیت این شاخص زمانی دوچندان می‌گردد که قصد داشته باشیم محصولی مبتنی بر باتری بسازیم و نیاز به عمر عملیاتی طولانی‌مدت داشته باشیم. برای بالابردن عمر عملیاتی ماژول‌ها از تکنیک‌های پیشرفته‌ای در سخت‌افزار و نرم‌افزار این نوع از ماژول‌ها استفاده می‌شود که آن‌ها را قادر می‌سازد با مصرف ناچیزی وظایف خود را انجام دهند. یکی از بهترین ماژول‌ها در این دسته E70 است که برای مصرف بهینه طراحی شده است. این ماژول در دسته‌بندی CAT1 Bis قرار می‌گیرد که زیرمجموعه‌ای از LTE Cat 1 است. این دسته از ماژول‌ها علاوه بر حفظ کلیه قابلیت‌های ماژول‌های CAT1 استاندارد، مجهز به مکانیسم‌های هوشمند مدیریت مصرف توان هستند و به دلیل معماری سخت‌افزاری و نرم‌افزاری بهینه‌شده، مصرف انرژی بسیار کمتری نسبت به ماژول‌های معمولی CAT1 دارند.

یکی از قابلیت‌هایی که این ماژول‌ها را قادر می‌سازد تا با مصرف کم فعالیت کنند (PSM) نام دارد که مخفف عبارت (Power Saving Mode) است. این قابلیت به ماژول اجازه می‌دهد پس از اتمام تبادل داده و انجام فرایندهای سیگنالینگ، وارد حالت خواب عمیق شود. در این حالت، مصرف جریان ماژول به محدوده چند میکروآمپر کاهش می‌یابد. در PSM، ماژول همچنان در شبکه ثبت شده باقی می‌ماند، اما قادر به دریافت پیام‌های paging نبوده و از سمت شبکه قابل دسترس نخواهد بود. بیدار شدن ماژول تنها از طریق تایمرهای تعریف‌شده شبکه (مانند T3412 و T3324) یا تحریک سخت‌افزاری امکان‌پذیر است و به همین دلیل، این قابلیت بیشتر در کاربردهایی که ارسال داده در بازه‌های زمانی مشخص و از پیش تعیین‌شده انجام می‌شود، مورد استفاده قرارمی‌گیرد.

سازوکار دیگری که این ماژول برای مدیریت توان استفاده میکند (eDRX) نام دارد که مخفف عبارت (Extended Discontinuous Reception) است. در این روش، ماژول به‌صورت پیوسته به شبکه گوش نمی‌دهد، بلکه تنها در بازه‌های زمانی مشخص (از چند ثانیه تا چند دقیقه) فعال شده و پیام‌های paging را بررسی می‌کند. در نتیجه، ماژول با تاخیر از سمت شبکه قابل دسترس است. مصرف توان در حالت eDRX نسبت به PSM بیشتر بوده، اما در مقایسه با حالت مود Idle معمولی، کاهش قابل توجهی دارد. این روش تعادل مناسبی بین مصرف انرژی و سطح دسترس‌پذیری ماژول ایجاد می‌کند. در آخر لازم به ذکر است که فعال‌سازی و عملکرد صحیح قابلیت‌های PSM و eDRX، علاوه بر پشتیبانی ماژول، مستلزم پشتیبانی اپراتور شبکه LTE نیز می‌باشد و عدم پشتیبانی شبکه می‌تواند مانع بهره‌برداری عملی از این قابلیت‌ها شود. در ادامه برد توسعه این ماژول و روش استفاده از قابلیت‌های مختلف آن را بررسی می‌کنیم.

شاید برای شما مفید باشد:

توضیحات مربوط به حکمیت و خطاهای ارسال و دریافت در ارتباط CAN_BUS

بردهای توسعه E70

بردهایی که برای استفاده از ماژول E70 توسعه داده شده‌اند امکان تست و ارزیابی این ماژول را فراهم می‌کنند. شما می‌توانید از طریق USB یا UART با ماژول ارتباط برقرار کنید و به بسیاری از GPIOهای آن دسترسی خواهید داشت که کار توسعه را برای شما آسان می‌کند. در تصویر زیر برد ارزیابی MiniDB E70G را مشاهده می‌کنید که در ابعاد کوچک ساخته شده تا بتوانید در صورت نیاز از همین برد در پروژه‌های خود استفاده کنید.

E70

همان‌طور که در Pinout این برد توسعه مشاهده میکنید پین‌های مربوط به UART, ADC برای استفاده کاربر قرارداده شده است که می‌توانید از آنها در پروژه‌های مختلف استفاده کنید. همینطور برد دیگری که برای این ماژول توسعه داده شده E70G Eval است که تصویر آن را در زیر مشاهده می‌فرمایید. در این برد دو سوکت سیم‌کارت برروی برد قرار دارد که می‌توانید با استفاده از یک AT Command بین آنها سوییچ کرده و از هرکدام که نیاز داشتید استفاده کنید. E70_EvalBord_pinout

این برد دارای امکانات بیشتری نسبت به برد قبل است و GPIOهای بیشتری را در دسترس شما قرار می‌دهد. در ادامه با استفاده از برد راه‌انداز EiCUT قابلیت‌های مختلف این ماژول را باهم تست و بررسی می‌کنیم.

راه‌اندازی GNSS ماژول E70G

برای راه‌اندازی GNSS پیشنهاد می‌شود از برنامه متن‌باز EiCUT استفاده کنید که می‌توانید آن را از این لینک دانلود کنید. پس از آنکه برد را به سیستم خود متصل کردید و برنامه را باز کردید لازم است پورت مربوط به ماژول را انتخاب کرده و سپس دکمه Connect را بزنید. در پنجره اول می‌توانید تبادل داده با ماژول را مشاهده کنید و در پنجره دوم خروجی GNSS را به‌صورت مرتب شده به شما نشان می‌دهد. همان‌طور که در تصویر مشاهده می‌کنید ماژول توانسته با یک آنتن معمولی در مدت بسیار کمی تعداد قابل‌توجهی ماهواره را شناسایی کند.

Eicut-GNSS-Monitor

همچنین چنانچه با استفاده از برنامه راحت نیستید می‌توانید از این AT Command برای ارتباط با ماژول استفاده کنید.

AT+MGPS=1
AT+MGPSNMEA?

1 2	AT+MGPS=1 AT+MGPSNMEA?

ارسال پیامک با ماژول E70G

برای ارسال پیامک با این ماژول لازم است دستورات زیر را برای ماژول ارسال کنید. در اینجا این دستورات همراه با پاسخ ماژول برای شما آورده شده.

>>> AT+CMGF=1
<<< OK
>>> AT+CSCS="GSM"
<<< OK
>>> AT+CSMP=17,167,0,0
<<< OK
>>> AT+CMGS="0912****"
> Hi
>>> <Ctrl+z>
<<< +CMGS: 95
<<< OK

>>> AT+CMGF=1

<<< OK

>>> AT+CSCS="GSM"

<<< OK

>>> AT+CSMP=17,167,0,0

<<< OK

>>> AT+CMGS="0912****"

> Hi

>>> <Ctrl+z>

<<< +CMGS: 95

<<< OK

همان‌طور که مشاهده می‌کنید پیام به درستی ارسال شد.

اتصال ماژول E70 به شبکه

تست Ping

برای این کار ابتدا ماژول را متصل کرده و سپس از قابلیت پینگ استفاده می‌کنیم. در اینجا دستورات همراه با پاسخ ماژول را مشاهده می‌کنید.

>>> AT+CGATT=1
OK
>>> AT+CGDCONT?
+CGDCONT: 1,"IPV4V6","MCINET","IPV4:102.235.***.***    IPV6:FE80:0:0:0:1:0:2F02:AADD",0,0

OK
>>> AT+CGACT=1,1
OK
>>> AT+PING="8.8.8.8"
OK

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=235(ms), TTL=112
Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=140(ms), TTL=112
Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=45(ms), TTL=112
Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=30(ms), TTL=112
Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=35(ms), TTL=112

Ping statistics for 8.8.8.8
Packets: Sent = 5, Received = 5, Lose = 0 <0%>, max_delay = 30 ms, min_delay = 235 ms, average delay = 54 ms

>>> AT+CGATT=1

>>> AT+CGDCONT?

+CGDCONT: 1,"IPV4V6","MCINET","IPV4:102.235.***.*** IPV6:FE80:0:0:0:1:0:2F02:AADD",0,0

>>> AT+CGACT=1,1

>>> AT+PING="8.8.8.8"

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=235(ms), TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=140(ms), TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=45(ms), TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=30(ms), TTL=112

Reply from 8.8.8.8: bytes=56 time=35(ms), TTL=112

Ping statistics for 8.8.8.8

Packets: Sent = 5, Received = 5, Lose = 0 <0%>, max_delay = 30 ms, min_delay = 235 ms, average delay = 54 ms

همان‌طور که مشاهده می‌کنید دستور Ping با موفقیت اجرا شد و ماژول به نت متصل است.

تست TCP Connection

برای بازکردن یک کانکشن بعد از اینکه از اتصال به نت مطمئن شدیم به این صورت عمل می‌کنیم:

>>> AT+CGPADDR=1
+CGPADDR: 1, "102.235.***.***", "FE80:0:0:0:1:0:2F02:AADD"

OK
>>> AT+QIOPEN=1,0,"TCP","example.com",80,0,1
OK

+QIOPEN: 0,0
>>> AT+QISEND=0,12
> Hello World!
SEND OK
>>> AT+QIRD=0,100
+QIRD: 0

OK

+QIURC: "recv",0,510
HTTP/1.0 408 Request Time-out
Server: AkamaiGHost
Mime-Version: 1.0
Date: Sun, 14 Dec 2025 12:36:54 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 314
Expires: Sun, 14 Dec 2025 12:36:54 GMT
<div style="clear:both; margin-top:2em; margin-bottom:3em;"><a href="https://sisoog.com/arduino-voltage-response-divider-measurement/" target="_blank" rel="dofollow" class="IRPP_kangoo"><!-- INLINE RELATED POSTS 2/3 //--><style> .IRPP_kangoo , .IRPP_kangoo .postImageUrl , .IRPP_kangoo .imgUrl , .IRPP_kangoo .centered-text-area { min-height: 100px; position: relative; } .IRPP_kangoo , .IRPP_kangoo:hover , .IRPP_kangoo:visited , .IRPP_kangoo:active { border:0!important; } .IRPP_kangoo { display: block; transition: background-color 250ms; webkit-transition: background-color 250ms; width: 100%; opacity: 1; transition: opacity 250ms; webkit-transition: opacity 250ms; background-color: #eaeaea; } .IRPP_kangoo:active , .IRPP_kangoo:hover { opacity: 1; transition: opacity 250ms; webkit-transition: opacity 250ms; background-color: #FFFFFF; } .IRPP_kangoo .postImageUrl , .IRPP_kangoo .imgUrl { background-position: center; background-size: cover; float: right; margin: 0; padding: 0; } .IRPP_kangoo .postImageUrl { width: 30%; } .IRPP_kangoo .imgUrl { width: 100%; } .IRPP_kangoo .centered-text-area { float: right; width: 70%; padding:0; margin:0; } .IRPP_kangoo .centered-text { display: table; height: 100px; left: 0; top: 0; padding:0; margin:0;width: 100%; } .IRPP_kangoo .IRPP_kangoo-content { display: table-cell; margin: 0; padding: 0 10px 0 10px; position: relative; vertical-align: middle; width: 100%; } .IRPP_kangoo .ctaText { border-bottom: 0 solid #fff; color: #D35400; font-size: 13px; font-weight: bold;text-align:left; margin: 0; padding: 0; text-decoration: underline; } .IRPP_kangoo .postTitle { color: #000000; font-size: 16px; font-weight: 600; margin: 0; padding: 0; } .IRPP_kangoo .ctaButton { background-color: #FFFFFF; margin-left: 10px; position: absolute; right: 0; top: 0; } .IRPP_kangoo:hover .imgUrl { -webkit-transform: scale(1.2); -moz-transform: scale(1.2); -o-transform: scale(1.2); -ms-transform: scale(1.2); transform: scale(1.2); } .IRPP_kangoo .imgUrl { -webkit-transition: -webkit-transform 0.4s ease-in-out; -moz-transition: -moz-transform 0.4s ease-in-out; -o-transition: -o-transform 0.4s ease-in-out; -ms-transition: -ms-transform 0.4s ease-in-out; transition: transform 0.4s ease-in-out; } .IRPP_kangoo:after { content: ""; display: block; clear: both; } </style><div class="postImageUrl" style="overflow:hidden; z-index: 10; max-width: 100%;"><div class="imgUrl" style="background-image:url(https://sisoog.com/wp-content/uploads/2025/06/قسمت-29آردوینو-300x144.webp);"></div></div><div class="centered-text-area"><div class="centered-text"><div class="IRPP_kangoo-content"><div class="ctaText">شاید برای شما مفید باشد:</div><div class="clear:both;"></div><div class="postTitle">پاسخ به تغییرات ولتاژ + اندازه‌گیری ولتاژهای بیش از ۵ ولت</div></div></div></div></a></div>
<HTML><HEAD>
<TITLE>Request Timeout</TITLE>
</HEAD><BODY>
<H1>Request Timeout</H1>
The server timed out while waiting for the browser's request.<P>
Reference&#32;&#35;2&#46;88f6d517&#46;1765715814&#46;0
<P>https&#58;&#47;&#47;errors&#46;edgesuite&#46;net&#47;2&#46;88f6d517&#46;1765715814&#46;0</P>
</BODY></HTML>


+QIURC: "closed", 0
>>> AT+QICLOSE=0
OK

>>> AT+CGPADDR=1

+CGPADDR: 1, "102.235.***.***", "FE80:0:0:0:1:0:2F02:AADD"

>>> AT+QIOPEN=1,0,"TCP","example.com",80,0,1

+QIOPEN: 0,0

>>> AT+QISEND=0,12

> Hello World!

SEND OK

>>> AT+QIRD=0,100

+QIRD: 0

+QIURC: "recv",0,510

HTTP/1.0 408 Request Time-out

Server: AkamaiGHost

Mime-Version: 1.0

Date: Sun, 14 Dec 2025 12:36:54 GMT

Content-Type: text/html

Content-Length: 314

Expires: Sun, 14 Dec 2025 12:36:54 GMT

<TITLE>Request Timeout</TITLE>

</HEAD><BODY>

<H1>Request Timeout</H1>

The server timed out while waiting for the browser's request.<P>

Reference #2.88f6d517.1765715814.0

<P>https://errors.edgesuite.net/2.88f6d517.1765715814.0</P>

</BODY></HTML>

+QIURC: "closed", 0

>>> AT+QICLOSE=0

همان‌طور که مشاهده می‌کنید کار بازکردن کانکشن و ارسال و دریافت پیام با موفقیت انجام شد.

ارسال و دریافت داده با MQTT

در اینجا از سرور رایگان Thingsboard استفاده کردیم. برای تست بعد از ایجاد اکانت و انجام تنظیمات لازم با استفاده از دستورات زیر با سرور ارتباط برقرار می‌کنیم و یک دمای فرضی (در اینجا ۲۵۰) را برای آن ارسال می‌کنیم.

>>> AT+QMTCFG="pdpcid",0,1
OK
>>> AT+QMTCFG="session",0,1
OK
>>> AT+QMTCFG="keepalive",0,120
OK
>>> AT+QMTOPEN=0,"mqtt.eu.thingsboard.cloud",1883
OK

+QMTOPEN: 0,0
>>> AT+QMTCONN=0,"E70","nFquIzWUS1oLefEywiC8",""
OK

+QMTCONN: 0,0,0
>>> AT+QMTPUBEX=0,1,1,0,"v1/devices/me/telemetry",20
> {"temperature":250}
OK

+QMTPUBEX: 0,1,0

>>> AT+QMTDISC=0
OK

+QMTDISC: 0,0

>>> AT+QMTCFG="pdpcid",0,1

>>> AT+QMTCFG="session",0,1

>>> AT+QMTCFG="keepalive",0,120

>>> AT+QMTOPEN=0,"mqtt.eu.thingsboard.cloud",1883

+QMTOPEN: 0,0

>>> AT+QMTCONN=0,"E70","nFquIzWUS1oLefEywiC8",""

+QMTCONN: 0,0,0

>>> AT+QMTPUBEX=0,1,1,0,"v1/devices/me/telemetry",20

> {"temperature":250}

+QMTPUBEX: 0,1,0

>>> AT+QMTDISC=0

+QMTDISC: 0,0

همان‌طور که در تصویر مشاهده می‌فرمایید داده به درستی در سرور دریافت شد.

ارسال و دریافت داده با MQTT

ارتباط با سرور HTTPS

در اینجا لازم است در مرحله اول از دستورات مربوط به SSL استفاده کنیم و سپس برای برقراری ارتباط می‌توانیم از دستورات مربوط به HTTP استفاده کنیم. دستورات لازم و پاسخ ماژول را در ادامه مشاهده می‌فرمایید.

>>> AT+QIACT=1
OK
>>> AT+QIACT?
+QIACT: 1,1,1,"26.245.***.***"

OK
>>> AT+QHTTPCFG="sslctxid", 1
OK
>>> AT+QSSLCFG="sslversion", 1,4
OK
>>> AT+QSSLCFG="ciphersuite", 1,0XFFFF
OK
>>> AT+QSSLCFG="seclevel", 1,0
OK
>>> AT+QSSLCFG="sni",1,1
OK
>>> AT+QHTTPCFG="contextid",1 
OK
>>> AT+QHTTPURL=17,80
CONNECT
https://sisoog.com
OK
>>> AT+QHTTPGET=80
OK
>>> AT+QHTTPREAD=80
CONNECT
<html>
<head><title>301 Moved Permanently</title></head>
<body>
<center><h1>301 Moved Permanently</h1></center>
<hr><center>nginx</center>
</body>
</html>

OK

+QHTTPREAD: 0

>>> AT+QIACT=1

>>> AT+QIACT?

+QIACT: 1,1,1,"26.245.***.***"

>>> AT+QHTTPCFG="sslctxid", 1

>>> AT+QSSLCFG="sslversion", 1,4

>>> AT+QSSLCFG="ciphersuite", 1,0XFFFF

>>> AT+QSSLCFG="seclevel", 1,0

>>> AT+QSSLCFG="sni",1,1

>>> AT+QHTTPCFG="contextid",1

>>> AT+QHTTPURL=17,80

CONNECT

https://sisoog.com

>>> AT+QHTTPGET=80

>>> AT+QHTTPREAD=80

CONNECT

<html>

<head><title>301 Moved Permanently</title></head>

<body>

<center><h1>301 Moved Permanently</h1></center>

<hr><center>nginx</center>

</body>

</html>

+QHTTPREAD: 0

همان‌طور که مشاهده می‌کنید با استفاده از این دستورات توانستیم ارتباط امن HTTPs را با موفقیت برقرار کنیم.

تا اینجا با برخی از پرکاربردترین قابلیت‌های ماژول E70 آشنا شدید. اما این ماژول قابلیت‌های بسیار بیشتری دارد که لازم است برای اطلاع از آن به مستندات ماژول مراجعه فرمایید. برای دریافت مستندات میتوانید از این لینک اقدام فرمایید. در آخر امیدوارم که از این پست استفاده کافی را برده باشید و ما را با نظرات خوبتون حمایت فرمایید.

مستندات ماژول