Gravity: Air780E 4G CAT1通讯模组

产品简介

Air780E 是一款工作频段在LTE-FDD B1/B3/B5/B8，LTE-TDD B34/B38/B39/B40/B41的4G CAT1通讯模组。

Air780E通讯模组支持最大10Mbps（下行）/最大5Mbps（上行）通讯速率，内置TCP/UDP/PPP/HTTP/NITZ/NDIS/NTP/HTTPS/MQTT 等丰富的网络协议，采用标准串口进行数据收发，将以前复杂的设备通讯方式转换成简单的串口编程，大大简化了软件开发成本，快速开发物联网项目。

同时，该模组还支持在休眠模式下0.6mA的低功耗模式、UART串口数据唤醒、定时中断唤醒，假如5分钟上报一次数据，500mA电池在PRO模式下可续航26天，STD模式续航36天，这极大的方便了对电量敏感的物联网项目部署。

Air780E模组内置USB网卡功能，使用TYPE-C接口连接，经过实际测试，该系列模组支持PC电脑、树莓派、行空板、LattePanda均免驱USB网卡功能。可快速的为你的开发板增加4G通讯功能。同时，板载UART通讯接口，AT指令使用方式，方便连接各类MCU或开发板，快速开发基于4G通讯网络的项目。

以下是我们的4G系列无线通讯模块的功能参数，供您参考和选型：

模组名称 Air780E Air780EU SIM7600G-H SIM7600G A7670G
SKU TEL0179 TEL0177 TEL0162 TEL0161 TEL0163
网络等级 CAT1 CAT1 CAT4 CAT1 CAT1
速率 下⾏：10Mbps
上行：5Mbps		 下⾏：10Mbps
上行：5Mbps		 下⾏：150Mbps
上行：50Mbps		 下⾏：10Mbps
上行：5Mbps		 下⾏：10Mbps
上行：5Mbps
地区 中国、印度、东南亚 欧洲、俄罗斯、中东、⾮洲、泰国 全球 全球 全球
频段 LTE-TDD:B34/B38/B39/B40/B41
LTE-FDD:B1/B3/B5/B8		 LTE-FDD B1/B3/B7/B8/B20/B28 LTE-FDD:
B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/
B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B34/B38/B39/B40/B41
WCDMA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
GSM: 850/900/1800/1900		 LTE-FDD: B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/B18/
B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B34/B38/B39/B40/B41
WCDMA: B1/B2/B4/B5/B6/B8/B19
GSM: 850/900/1800/1900		 LTE-FDD: B1/B2/B3/B4/B5/B7/B8/B12/B13/
B18/B19/B20/B25/B26/B28/B66
LTE-TDD: B38/B39/B40/B41
GSM: 850/900/1800/1900
语音/短信 × × √ √ √
GNSS卫星定位 × × √ √ √
USB √ √ √ √ √
是否需要安装驱动 × × √ √ √

产品特点

  • 支持LTE-FDD B1/B3/B5/B8，LTE-TDD B34/B38/B39/B40/B41工作频段。
  • 4G CAT1通信，最大10Mbps（下行）/最大5Mbps（上行）通讯速率。
  • 内置TCP/UDP/PPP/HTTP/NITZ/NDIS/NTP/HTTPS/MQTT 等网络协议，无需底层开发。
  • UART接口，AT指令控制，标准串口收发，使用简单。
  • TYPE-C接口，USB网卡功能，支持PC电脑（Windows 7/8/8.1/10）、树莓派（Linux）、行空板、LattePanda均免驱USB网卡功能。
  • 低功耗模式，串口数据唤醒、定时中断唤醒。
  • 兼容3.3V、5V电平。
  • 兼容5V-12V供电电压。

应用场景

  • 农业林业监测
  • 工业污染环境检测
  • 远程灯光控制
  • 移动支付网络
  • 工控机外接4G通讯
  • 互动交互通讯
  • 仓储楼宇物联网项目
  • 家庭物联网项目

技术规格

  • 适用地区：中国、印度、东南亚等地区

  • 支持频段：LTE-FDD：B1/B3/B5/B8 ，LTE-TDD：B34/B38/B39/B40/B41

  • 支持协议：TCP/UDP/PPP/HTTP/NITZ/NDIS/NTP/HTTPS/MQTT

  • 速 率：10Mbps（下行）/5Mbps（上行）

  • 低 功 耗 ：休眠模式下低至0.6mA，支持UART串口数据唤醒、定时中断唤醒

  • 开发方式：AT指令

  • 通讯接口：UART（PH2.0-4P Gravity接口）

  • SIM卡座：Nano SIM卡

  • 电平兼容：3.3V/5V

  • 天线接口：SMA母座（外螺纹内孔）

  • 天线规格：4G/LTE 50mm弯头胶棒天线，SMA-J 接口（SMA 内螺纹内针）

  • 供电电压：

    • USB口：5V
    • 接线端子：5V-12V（建议长期部署使用该接口供电）
    • UART接口：3.3V-5V（该接口供电功率较小，可能无法保证正常通讯，仅用于测试）

  • 工作环境温度：-40℃ ~ 85℃

  • PCB尺寸：42mm×37mm

功能示意图

接口名称 说明
ANT 主天线接口，接GSM天线
UART UART接口（接口电平3.3V-5V）
USB-typec USB设备接口，用于与电脑通信进行测试或者设置参数
Power IN 在使用UART接口时需外接5V-12V电源
NanoSIM Card 插入SIM卡

注意事项：

1.当模块使用PH2.0座子进行串口通信时需要外接5V-12V电源

2.Net——网络信号指示灯

  • 蓝灯亮0.2秒，灭1.8秒：搜寻网络过程中
  • 蓝灯亮1.8秒，灭0.2秒：待机状态
  • 蓝灯亮0.125秒，灭0.125秒：数据传输状态

注：该状态提示仅限于 PPP 拨号成功或者AT 指令主动激活PDP成功，RNDIS 联网成功

3.开机过程中会短时输出日志信息及调试信息

尺寸图

常用AT指令

命令 意义 返回值
AT AT测试指令 OK
AT+CGMI 查询制造商名称 OK
AT+CGMM 查询模块型号 OK
AT+CGMR 查询模块版本信息 OK
AT+CGSN 查询 IMEI号 OK
AT+CCID 查询 SIM卡 ICCID 号码5 OK
AT+CIMI 查询 IMSI OK
ATI 查询产品信息 OK
AT+VER 查询模块内部软件版本 OK
AT^HVER 查询平台硬件版本 OK
AT*I 查询各种信息（制造商名称、模块型号、模块版本、硬件版本、固件编译时间、IMEI号、ICCID号码、国际移动台用户识别码） OK
AT+RESET 重启模块 OK
AT+RSTSET 重启模块并恢复出厂设置 OK
AT*EXINFO? 查询开机原因值 OK
AT+IPR? 查询TE-TA 波特率 OK
AT+CREG? 查询网络注册状态 OK
AT+CSQ 查询信号质量 OK
AT+CPIN? 查询sim卡是否正常 OK
AT+CGATT? 查询是否附着上数据网络 OK

注意：此AT命令可以不用注意大小写
注意：模块连接电脑后会出现三个COM口，有且仅有一个COM口被用作AT指令调试，其余两个COM口都不能使用

MQTT示例应用

本示例是通过AT指令，操作Air780E模组向Easy IoT平台发送设定的消息

硬件准备：

  • Air780E 4G CAT1通讯模组 x1
  • Windows10 PC x1
  • SIM卡 x1
  • USB数据线 x1

**注意：**该模块支持Windows 7/8/8.1/10 ，Linux，Android等操作系统下的 USB 驱动，因此无需安装驱动

使用的命令集

命令 意义 返回值
AT+CPIN? 查询sim卡是否正常 +CPIN: READY
AT+CGATT? 查询是否附着上数据网络 +CGATT: 1
AT+MCONFIG="clientid","user","password" 设置MQTT相关参数 OK
AT+MIPSTART="svraddr","port" 建立TCP连接 CONNECT OK
AT+MCONNECT=clean_session, keepalive 客户端向服务器请求会话连接 CONNACK OK
AT+MSUB="topic",qos 订阅主题 SUBACK
AT+MPUB="topic",qos,retain,"message" 发布消息 OK

操作步骤：

进入Easy IoT，如果没有账号，可以先注册账号

登录成功之后,打开工作间，获取账户（user） 密码（password），添加新设备（Topic），并将上述三个重要参数记录下来

1.打开SSCOM助手，发送AT+CPIN?查询sim卡是否正常，如果返回+CPIN: READY，则说明SIM卡正常，如果返回**+CME ERROR: 10**，则表示没有插入SIM卡

2.AT+CGATT?查询是否附着上数据网络，返回+CGATT: 1表明当前GPRS已经附着，如果返回**+CGATT: 0**表示未附着上

3.AT+MCONFIG="12345678987","user","password"（设置MQTT相关参数，在本示例中“clientid”自定义为“12345678987”，自定义的“clientid”最大 256 个字节且不能相同，否则最后一个刚连上服务器就会被踢掉；在“user”和“password”里分别输入在Easy IoT平台上获取的账户（user）和密码（password））

4.AT+MIPSTART="iot.dfrobot.com","1883"（建立TCP连接，**注意：**收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示TCP已经连接成功；只有收到CONNECT OK才是成功的应答。如果收到其他应答，可以参考文档下方的更多资料中的AT手册）

5.AT+MCONNECT=1,60（客户端向服务器请求会话连接，其中“1“表示建立一个新的会话，”60“表示在60秒的保活时间至少需要发送一次报文，包括 PING 请求，不然会断开连接，设备端需要发起重连。其中保活时间的取值范围为1-65535。注意：发送MCONNECT命令后，收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经连接成功；只有收到CONNACK OK才是成功的应答）

6.AT+MSUB="mqtt/sub_topic",0（订阅主题，其中“mqtt/sub_topic”表示在Easy IoT平台上获取的主题（Topic），“0”表示订阅至多一次的主题。注意：发送MSUB命令后，收到OK仅仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经订阅成功；只有收到SUBACK才是成功的应答）

7.AT+MPUB="mqtt/pub_topic",2,0,"HELLO DFROBOT"（发布消息，“mqtt/sub_topic”表示在Easy IoT平台上获取的主题（Topic），第2个参数表示只发布一次消息，第3个参数是保留标志，一般设置为0，服务器不存储这个消息也不能移除或替换任何现存的保留消息；第4个参数是发布的消息内容，最大为 4100 个字节。如果你至少发布一次消息，那么需要将第2个参数改为“1”，如果你最多发布一次消息，那么需要将第2个参数改为“0”注意：发送MPUB命令后，如果QOS不是0，则收到OK仅表示4G模块开始处理这条命令，并不表示MQTT已经发布成功；只有收到PUBACK（QOS为1时）或者PUBCOMP（QOS为2时）才是成功的应答）

8.最后进入Easy IoT工作间，查看创建话题的详细信息，查询到已接收到从模块传来的信息

注意：发布的命令都需要勾选“加回车换行”

树莓派网卡使用步骤：

Air780E模块不仅具备通讯模块的功能，还可以连接Windows系统和树莓派，作为网卡使用。在接下来的示例中，我们将展示如何在树莓派上使用Air780E模块进行上网操作。

硬件准备：

Air780E模块 ×1

树莓派4 B ×1

5”800×480 树莓派DSI全贴合触摸屏 ×1

键盘 ×1

操作步骤：

  1. 通过FPC排线将5寸触摸屏与树莓派连接
  2. 确保触摸屏的贴片PCB螺母接触大地
  3. 接下来，将SIM卡插入Air780EU模块，Air780EU模块和键盘通过USB连接到树莓派上
  4. 然后，给树莓派通电并等待屏幕显示
  5. 打开树莓派终端，使用“lsusb”命令查看模块的vid与pid是否正确
lsusb

当模块与树莓派正确连接时，显示的vid与pid分别是19d1和0001

  1. 使用“ifconfig”命令查看网络接口信息，包括已启用的网卡和其对应的IP地址
ifconfig
  1. 如果出现eth0网卡，禁用它并启用eth1网卡
sudo ifconfig eth0 down
sudo ifconfig eth1 up
  1. 再次使用“ifconfig”命令确认eth1网卡已启用并具有正确的IP地址
ifconfig

稍等片刻，网络连接将会成功，之后可正常上网

返回值结果及意义查询

详细结果代码 意义
OK 命令已执行，无错误
CONNECT 连接成功
+CME ERROR:10 没有插入SIM卡
+CME ERROR:network timeout 网络超时
CONNACK OK 连接成功
ERROR 连接失败
+CME ERROR:SIM busy SIM卡遇忙

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