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Wio Tracker - GPS、BT3.0、GSM、Arduino互換

note

この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Wio Trackerとは何ですか？Wio Trackerは、地球上の移動するものを追跡するためのArduino互換の開発ボードです。GSM＆GPRSとGPS＆BeiDouを1つのボードに統合することで、屋外IoTプロジェクトに最適なオールインワンソリューションを提供します。

低消費電力広域ネットワーク（LPWAN）に関する最新ニュースを追っている場合、2016年は特別な年であることをご存じかもしれません。LoRaやSigfoxのような新しい技術が登場し、WANの発展を著しく促進しました。Wio TrackerはLoRaやSigfoxと似た点がありますが、異なる点も多いです。屋外での移動追跡や、高頻度の顧客とのやり取り、中程度のデータ量が必要な状況により適しています。例えば、シェア自転車、物流の位置情報、ペットの追跡などです。

従来のGPS追跡ソリューションと比較して、SeeedのWio Trackerは急速に変化するIoT市場に対応するために、はるかに使いやすくカスタマイズ可能です。ユーザーフレンドリーなGrove開発ボードとして、Wio Trackerの外観はSeeedのもう一つの製品であるWio Linkを思い起こさせるかもしれません。そのため、ボード上には6つのGroveコネクタも見つけることができます。Arduino互換ボードとして、ユーザーはArduino IDEを使用して直接Wio Trackerを利用できます。

Wio Trackerを「ソリューション」と呼ぶ理由は、それが単なるボードではないからです。SeeedStudioでは、顧客が自分のプロジェクトに合わせてWio Trackerをカスタマイズし、量産までプロジェクトを完成させる能力があります。Wio Trackerは量産可能な標準モジュールを使用しているため、顧客がプロトタイピング段階にある場合でも量産の準備が整っています。

私たちはすべてを準備しました。最後に必要なのはあなたの創造的なプロジェクトです。屋外IoT追跡プロジェクトを作成している場合は、ぜひWio Trackerを使用してください！

caution
USB電源供給が十分でない場合に備えて、常に3.7Vリポバッテリーを接続してください。

特徴​

  • GPSとBeiDouを組み合わせたマルチGNSSエンジン、高精度な位置情報
  • EPO™技術により、追加のサーバーを必要とせずに予測された拡張予測軌道を提供し、TTFFを高速化
  • EPO™データに基づくQuecFastFix™オンライン機能により、コールドスタート時のTTFFをさらに短縮し、ホットスタート時のTTFFに匹敵
  • GLP（GNSS低消費電力）モード、通常モードの40％の消費電力で精度はやや低下
  • Periodモード、スリープ時間を制御して消費電力を削減
  • Always Locate™技術、電力節約のためのインテリジェントアルゴリズム
  • Easy™（埋め込みアシストシステム）技術、自己生成軌道予測による即時位置修正、TTFFを短縮
  • LOCUS™技術、ホストや外部フラッシュを必要としないナビゲーションデータロガーソリューション
  • ATコマンド：GSM 07.07、07.05および拡張ATコマンド
  • Bluetooth 3.0（SPPおよびHFP-AG）
  • 6つのGroveコネクタ
  • Nano SIMおよびTFカード2-in-1ソケット
  • Arduino IDE互換
  • 低消費電力と小型サイズ

Quectel MC20モジュール​

  • 超コンパクトサイズ：18.7 × 16.0 × 2.1mm
  • マルチナビゲーションコンステレーション：GPS/ BeiDou/ QZSS
  • GNSS受信チャンネル：99取得/ 33追跡チャンネル
  • 強力なAGPS機能：自律AGPS EASY™/ オフラインAGPS EPO™/ オンラインAGPS QuecFastFix
  • GNSS感度向上のための内蔵LNA（-167dBm@Tracking）：追加のLNAなしでパッシブGNSSアンテナを使用可能
  • 強化されたGNSS機能：SDKコマンド/ AIC/ LOCUS/ GLP
  • GSMクワッドバンド：850/900/1800/1900MHz
  • マルチインターネットプロトコル：TCP/ UDP/ PPP/ HTTP/ FTP/ SSL
  • 音声、SMS、QuecFOTATM、DSSS、OpenCPU対応
  • Bluetooth V3.0対応：SPP & HFP-AGプロファイル
caution
ほとんどのArduinoおよびGenuinoボードとは異なり、Wio Trackerは3.3Vで動作します。I/Oピンが耐えられる最大電圧は3.3Vです。3.3Vを超える電圧をI/Oピンに適用すると、ボードが損傷する可能性があります。

仕様​

項目機能値
マイクロコントローラープロセッサATSAMD21G18A-MU, ARM Cortex-M0+, 48MHz
フラッシュメモリ256KB
SRAM32KB
動作電圧3.3V
I/O ピンあたりの直流電流7 mA
クロックスピード48 MHz
GSM/GPRSGSM850/900/1800/1900MHz, クラス 4 (2W @850/900MHz), クラス 1 (1W @1800/1900MHz)
AT コマンド: GSM 07.07, 07.05 および拡張 AT コマンド
低消費電力: 1.2mA@DRX=5
GPRSGPRS マルチスロットクラス 12: 下り最大 85.6kbps、上り最大 85.6kbps
プロトコル: TCP/UDP/FTP/HTTP/PPP/SSL
SMSピアツーピアメッセージ、SMS ブロードキャスト、テキストおよび PDU モード
オーディオエコーキャンセル、ノイズ除去
BluetoothBluetooth 3.0: SPP, HFP-AG
GNSSシステムGPS L1 1575.42MHz, BeiDou B1 1561.10MHz
精度<2.5 m CEP
技術EASY/LOCUS/AlwaysLocate/EPO/GLP/AIC
周辺機器Grove2 x Grove デジタルポート
2 x アナログポート
1 x UART
1 x I2C
アンテナGSM アンテナ
Bluetooth アンテナ
GNSS アンテナ
その他USB: 電源供給およびプログラムアップロード
JST 1.0 コネクタ（バッテリー用）
3.5mm オーディオジャック
GSM 電源ボタン、リセットボタン
1 x ユーザー RGB LED SK6812
スピーカーインターフェース
Nano SIM および TF カード 2 in 1 ソケット
サイズ長さ54.7mm
幅48.2mm
重量

アプリケーションアイデア​

  • インテリジェント交通
  • ペットトラッカー
  • 屋外スポーツ機器
  • ドライブレコーダー
  • ウェアラブルデバイス
  • 財産セキュリティ
tip
Grove モジュールを使用してアプリケーションを拡張してください

ボード上には 6 つの Grove コネクタがあります。Grove を初めて聞いた場合は、Grove System を参照してください。 簡単に言えば、Grove は標準スタイルのセンサー群で、センサー、アクチュエータ、ディスプレイ、通信モジュールで構成されています。

ハードウェア概要​

tip
オンボードの Grove コネクタを使用する場合は、digitalWrite(12, HIGH) を使用して 3V3_B をオンにしてください。そうしないと Grove モジュールに電力を供給できません。

ピンマップ​

ピン名外部割り込みPWMアナログ入力アナログ出力機能
RXYESYESGrove UART
TXYESYESGrove UART
D2YESYESGrove デジタル
D3YESYESGrove デジタル
D4YESGrove デジタル
D5YESYESGrove デジタル
D6YESユーザー LED 制御
D7YESMC20 の電源
D10YESYESユーザー LED
D11YESYESイヤホンチェック
D12YESYESGrove 電源制御
D13YESYESGSM 電源ボタン
SDAYESGrove I2C
SCLYESGrove I2C
A0YESYESYESGrove アナログ
A1YESYESYESGrove アナログ
A2YESYESYESGrove アナログ
A3YESYESYESGrove アナログ
A4YESYESバッテリーチェック
note
すべてのピンはデジタル入力および出力として動作可能です

Arduino IDE - はじめに​

note
この章は、Win10とArduino IDE v1.6.0を基にしています。

まず、最新のArduino IDEをインストールし、Seeeduino SAMDをArduino IDEに追加してください。

ドライバーのインストール (Windowsの場合)​

初めてボードを接続する際、USB COMデバイス名「Wio Tracker」が表示され、ドライバーをインストールする必要があります。こちらをクリックしてボード用のドライバーをダウンロードしてください。

ドライバーが正常にインストールされたことを確認するには、デバイスマネージャーを開き、Wio Trackerが存在するか確認してください。

Wio Trackerライブラリのインストール (Windows、Linux、Macの場合)​

こちらをクリックしてWio Trackerのライブラリ(zipファイル)をダウンロードし、Arduino IDEにライブラリをインポートしてください。初めての場合は、こちらをクリックして詳細情報をご覧ください。

他のボードとは異なり、Wio TrackerにはSK6812というユーザーLEDが搭載されています。これはインテリジェント制御LED光源で、ws2812bに似ています。ここでは、ユーザーLEDの使用方法を紹介する最初のデモ「Blink」をアップロードします。

まず、Adafruit NeoPixel Library(ws2812b LED用)をインストールし、Arduino IDEにインポートしてください。

次に、Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > Blinkをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください：

#include "MC20_Arduino_Interface.h"
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define RGBPOWER     6          // ユーザーLEDを使用するには、D6をHIGHにする必要があります。
#define RGBPIN       10
#define LED_NUM      1

Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(LED_NUM, RGBPIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {
  pinMode(RGBPOWER, OUTPUT);
  digitalWrite(RGBPOWER, HIGH);
  pixels.begin(); // NeoPixelライブラリを初期化します。
}

void loop() {

  // NeoPixelのセットでは、最初のNeoPixelは0、2番目は1、ピクセル数-1まで続きます。
  // pixels.ColorはRGB値を取り、0,0,0から255,255,255まで設定可能です。
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0,0,100)); // 適度に明るい青色。
  pixels.show(); // 更新されたピクセルカラーをハードウェアに送信します。
  delay(1000);   // 1秒待機
  pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0,0,0));   // LEDをオフにします。
  pixels.show();
  delay(1000);
}

その後、

  • Tools > Board > Wio Trackerをクリック
  • Tools > Portをクリックして正しいポート番号を選択します。(COM1は選択しないでください)

次に、Arduino IDEの左上にあるUploadボタンをクリックします。数秒後、スケッチが正常にアップロードされます。

アップロードが成功すると、赤い情報が表示され、ユーザーLEDが青色で点滅しているのが確認できます。

バッテリーの確認​

Wio Trackerは屋外で移動する物を追跡するために設計されています。そのため、JST1.0コネクタ付きの3.7Vリポバッテリーでボードに電力を供給し、バッテリーの電圧を簡単に確認できます。

caution
バッテリーの正極と負極が正しく接続されていることを確認してください。そうでない場合、ボードが損傷する可能性があります。

バッテリー状態ピンはA4に接続されており、コードを使用してバッテリーの電圧を測定できます。

Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > Check_Batteryをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください：

#include "MC20_Arduino_Interface.h"

const int pin_battery_voltage = A4;

void setup() {
    SerialUSB.begin(115200);
}

void loop() {

    int a = analogRead(pin_battery_voltage);
    float v = a/1023.0*3.3*2.0;        // 10Mと10Mの抵抗分圧があります。
    SerialUSB.print("バッテリーの電圧は ");
    SerialUSB.print(v, 2);
    SerialUSB.println(" Vです");
    delay(1000);
}

Groveモジュールを使用してアプリケーションを拡張する​

Wio Trackerの6つのGroveコネクタを使用するには、digitalWrite(12, HIGH)を使用して3V3_Bをオンにし、Groveモジュールに電力を供給する必要があります(D12は消費を減らすためにデフォルトでLOWです)。

  • 以下のコードは、アナログおよびデジタルGroveモジュールの使用方法を示しています：

Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > Button_LightSensorをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください：

#include "MC20_Arduino_Interface.h"

#define GrovePowerPin   12
#define LightSensorPin  A0
#define ButtonPin       2


void setup() {
  SerialUSB.begin(115200);
  pinMode(ButtonPin, INPUT);
  pinMode(GrovePowerPin, OUTPUT);
  // Grove電源ピンにHIGHを書き込んで全てのGroveポートを有効化します。
  // そうしない場合、Grove D2ポートのみ使用可能です。
  digitalWrite(GrovePowerPin, HIGH);   
}

void loop() {
    // ボタンが押されたときにアナログデータを出力します。
    if (digitalRead(ButtonPin)) {
        SerialUSB.print("光センサーの値：");
        SerialUSB.println(analogRead(LightSensorPin));
    }
    delay(500);
}
  • 以下のコードは、Grove UARTポートの使用方法を示しています：
#define GrovePowerPin   12

void setup() {
  pinMode(GrovePowerPin, OUTPUT);
  digitalWrite(GrovePowerPin, HIGH);    // Groveに電力を供給
  //SerialUSB.begin(115200);
  SerialDBG.begin(115200);    // Grove UARTのボーレートを115200に設定
}

void loop() {  
  //SerialUSB.println("Grove UARTがメッセージを送信しています");
  SerialDBG.println("これはGrove UARTです");
  delay(1000);
}

Grove UARTポートのデータを読み取るには、USB To Uartを使用してください。

caution
コード内でSerialUSBとSerialDBGの両方を使用する場合、使用時にSerialUSBのCOMポートを開いてください。そうしないとSerialDBGが動作しません。

GNSS​

MC20モジュールは、GSM/GPRS、GNSS、Bluetoothモジュールと通信するためのATコマンドセットを提供します。

また、Wio GPS用に優れたライブラリがインストールされており、簡単なアプリケーションでは複雑で読みづらいATコマンドの使用方法を詳しく知る必要はありません。

以下の例では、経度と緯度を読み取り、シリアルモニターに出力する方法を示しています。なお、Wio TrackerはGPS信号を受信するために屋外に設置する必要があります。また、この例ではWio TrackerにSIMカードが必要です。以下の画像はSIMカードの取り付け/取り外し方法を示しています：

Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > MC20_GNSS > GNSS_Show_Coordinateをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください：

#include "MC20_Common.h"
#include "MC20_Arduino_Interface.h"
#include "MC20_GNSS.h"


GNSS gnss = GNSS();

void setup() {
  SerialUSB.begin(115200);
  // while(!SerialUSB);

  gnss.Power_On();
  SerialUSB.println("\n\rPower On!");

  while(!gnss.open_GNSS()){
    delay(1000);
  }

  SerialUSB.println("Open GNSS OK.");
}

void loop() {
  // gnss.dataFlowMode();

  if(gnss.getCoordinate()){
    SerialUSB.print("GNSS: ");
    SerialUSB.print(gnss.longitude, 6);
    SerialUSB.print(",");
    SerialUSB.println(gnss.latitude, 6);  
  } else{
    SerialUSB.println("Error!");
  }

  delay(1000);
}

SMSメッセージの読み取り​

以下の例では、Wio TrackerでSMSメッセージを読み取る方法を示しています。この例ではNano SIMカードが必要です。

Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > MC20_SMSReadをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください：

#include "MC20_Common.h"
#include "MC20_Arduino_Interface.h"

#define RGBPIN 10

char phone[32];
char dateTime[32];
char buffer[64];
int i = 0;
char *s = NULL;
int inComing = 0;

GPSTracker gpsTracker = GPSTracker();

void setup() {
  // MC20_init();
  pinMode(RGBPIN, OUTPUT);
  digitalWrite(RGBPIN, LOW);
  SerialUSB.begin(115200);
  // while(!SerialUSB);

  gpsTracker.Power_On();
  SerialUSB.println("Power On!");

  // gpsTracker.deleteSMS(1);

}

void loop() {

  if(MC20_check_readable()){
    inComing = 1;
  }else{
    delay(1000);
  }

  if(1 == inComing){
    MC20_read_buffer(buffer, 64);
    SerialUSB.println(buffer);

    if(NULL != (s = strstr(buffer,"+CMTI: \"SM\""))) { //SMS: $$+CMTI: "SM",24$$
        char message[128];
        int messageIndex = atoi(s+12);
        gpsTracker.readSMS(messageIndex, message,128);
        SerialUSB.print("Recv SMS: ");
        SerialUSB.println(message);
     }
     MC20_clean_buffer(buffer,64);  
     inComing = 0;
  }

}

Bluetooth接続​

Wio TrackerでBluetoothデバイスに接続するのも非常に簡単です。Arduino IDEを開き、File > Examples > MC20_GPS_Traker > MC20_BlueTooth > BT_FastConnectをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください。

その後、BluetoothデバイスのdeviceNameを変更すると、Wio Trackerが自動的に接続します。

#include "MC20_Common.h"
#include "MC20_BT.h"

// GPSTracker gpsTracker = GPSTracker();
BlueTooth bt = BlueTooth();
int bt_state = -1;
char *deviceName = "N-612";


void setup() {
  SerialUSB.begin(115200);
  while(!SerialUSB);

  bt.Power_On();
  SerialUSB.println("\n\rMC20 power On!");
  bt.BTPowerOn();
  SerialUSB.println("\n\rBT power On!");

  while(IDLE != (bt_state = bt.getBTState())){
    SerialUSB.print("State: ");
    SerialUSB.println(bt_state);
    delay(1000);
  }

  bt.BTFastConnect(deviceName, HFG_PROFILE);
}

void loop() {
  /* Debug */
  if(SerialUSB.available()){
    serialMC20.write(SerialUSB.read());
  }
  if(serialMC20.available()){     
    SerialUSB.write(serialMC20.read());
  }
}

SDカード​

  • ステップ1. SDカードをWio GPSボードに挿入します。
  • ステップ2. USBケーブルを使用してWio GPSボードをPCに接続します。
  • ステップ3. Arduino IDEを開き、Tools -> Board -> Wio GPS boardを選択します。
  • ステップ4. File > Examples > Seeed_Wio_GPS_Board\SD_Card_Test_DumpFileをクリックしてスケッチを開くか、以下のコードをコピーしてください。
  • ステップ5. コードをWio GPSボードにアップロードすると、SDライブラリを使用してSDカードからファイルを読み取り、シリアルポートに送信する方法が示されます。
/*
  SDカードファイルダンプ

 この例では、SDライブラリを使用してSDカードからファイルを読み取り、
 シリアルポートに送信する方法を示します。

 回路:
 * SDカードを以下のようにSPIバスに接続:
 ** MOSI - ピン11
 ** MISO - ピン12
 ** CLK - ピン13
 ** CS - ピン4 (MKRZero SDの場合: SDCARD_SS_PIN)

 作成日: 2010年12月22日
 作成者: Limor Fried
 修正日: 2012年4月9日
 修正者: Tom Igoe

 この例のコードはパブリックドメインです。

 */

#include <SPI.h>
#include <SD.h>

const int chipSelect = 4;
char* fileName = "gps.txt";

void setup() {
  // シリアル通信を開始し、ポートが開くのを待つ:
  SerialUSB.begin(115200);
  while (!SerialUSB) {
    ; // serialUSBポートが接続されるのを待つ。ネイティブUSBポートのみ必要
  }


  SerialUSB.print("SDカードを初期化しています...");

  // カードが存在し、初期化できるか確認:
  if (!SD.begin(chipSelect)) {
    SerialUSB.println("カードが失敗したか、存在しません");
    // これ以上何もしない:
    return;
  }
  SerialUSB.println("カードが初期化されました。");

  // ファイルを開きます。注意: 一度に開けるファイルは1つだけです。
  // 別のファイルを開く前にこのファイルを閉じる必要があります。
  File dataFile = SD.open(fileName);

  // ファイルが利用可能な場合、内容を読み取ります:
  if (dataFile) {
    while (dataFile.available()) {
      SerialUSB.write(dataFile.read());
    }
    dataFile.close();
  }
  // ファイルが開けない場合、エラーを表示:
  else {
    SerialUSB.println("datalog.txtのオープンエラー");
  }
}

void loop() {
}

回路図オンラインビューア​

リソース​

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技術サポート & 製品ディスカッション​

技術的な問題がある場合は、フォーラムに問題を投稿してください。
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