บอร์ด SBC ที่ใช้โมดูล Cellular IoT ของ Quectel BG95-M3 เข้ากันได้กับ Raspberry Pi Zero HAT

Waveshare BG95-M3 Zero เป็นบอร์ด SBC ขนาดเท่ากับ Raspberry Pi Zero ที่ใช้โมดูล Cellular IoT ของ Quectel BG95-M3 ซึ่งรองรับการเชื่อมต่อ LTE Cat M1 (eMTC), LTE Cat NB2 (NB-IoT) และ eGPRS รวมถึง GNSS บอร์ดนี้รองรับ Raspberry Pi HATs และสามารถรันเฟิร์มแวร์ QuecPython MicroPython ของ Quectel เพื่อความสะดวกในการเขียนโปรแกรม

ก่อนหน้านี้เราได้พูดถึง SBC และ Raspberry Pi HATs หลายตัวที่ใช้โมดูล Quectel สำหรับการเชื่อมต่อแบบเซลลูลาร์และ GNSS เช่น Olimex NB-IoT-Devkit (ที่ใช้โมดูล BC66), S-2Connect Creo evaluation kit, Sixfab 5G Modem HAT, และอื่น ๆ บอร์ด Olimex BC66 รองรับการเขียนโปรแกรม Arduino แต่บอร์ดอื่นๆ แต่บอร์ดส่วนใหญ่ใช้โปรเซสเซอร์โฮสต์ BG95-M3 Zero ของ Waveshare เป็นบอร์ด SBC แบบสแตนด์อโลนที่ให้ความเข้ากันได้กับ Raspberry Pi Zero (p)HATs และ Quectel ยังได้พัฒนาเฟิร์มแวร์ MicroPython ของตัวเองที่เรียกว่า QuecPython ซึ่งทำงานร่วมกับโมดูลหลายตัวรวมถึง BG95-M3

สเปคขอ่ง BG95-M3 Zero:

โมดูล Cellular IoT – Quectel BG95-M3
- CPU – โปรเซสเซอร์ Arm Cortex-A7 ที่รัน ThreadX RTOS
- การเชื่อมต่อ
  - LTE Cat M1 (eMTC) และ Cat NB2 (NB-IoT) พร้อมทางเลือก 2G/eGPRS
  - รองรับมาตรฐาน 3GPP Rel-14
  - แถบความถี่ (ครอบคลุมทั่วโลก)
    - LTE – 1, 2, 3, 4, 5, 8, 12, 13, 18, 19, 20, 25, 26, 27, 28, 66, 85
    - 2G – 2, 3, 5, 8
    - LTE-FDD
      - Cat M1: B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B13, B18, B19, B20, B25, B26, B27, B28, B66, B85
      - Cat NB2: B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B13, B18, B19, B20, B25, B28, B66, B71, B85
    - LTE-TDD – ไม่มี
    - 2G GSM / GPRS / EDGE – 850, 900, 1800, 1900 MHz
  - ความเร็วในการดาวน์โหลด/อัปโหลดสูงสุด:
    - Cat M1 – DL: 588Kbps; UL: 1119Kbps
    - Cat NB2 – DL: 127 Kbps; UL: 158.5 Kbps
    - Cat NB1 – DL: 32 Kbps; UL: 70 Kbps
  - ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษด้วย MCP ในตัว
  - GNSS – GPS, GLONASS, BDS, Galileo, QZSS
ช่องเสียบ NanoSIM card ในตัวพร้อมรองรับซิมการ์ด 1.8V
สายอากาศ – 3x คอนเนกเตอร์สายอากาศ u.FL, 2x สำหรับเซลลูลาร์, 1x สำหรับ GNSS
USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรม
Expansion – GPIO header 40 ขาที่เข้ากันได้กับ Raspberry Pi HAT ส่วนใหญ่
อื่น ๆ
- ปุ่ม PWK (Powe r Key), PON (PSM wake-up), และ BOOT
- 5x ไฟ LED แสดงสถานะ สำหรับ SIM CHK, NET, PSM, PWR และ PWM
การจ่ายไฟ – 5V ผ่านพอร์ต USB-C
ขนาด – ประมาณ 65 x 30 มม. (ฟอร์มแฟคเตอร์ Raspberry Pi Zero)

การพัฒนาทำได้ผ่านโปรแกรม QPYcom เพื่อดีบักโค้ด, การวิเคราะห์ข้อมูลบันทึก, การถ่ายโอนไฟล์, แฟลชเฟิร์มแวร์และรวมเฟิร์มแวร์ แต่ QPYcom ใช้งานได้บน Windows เท่านั้น และบริษัทแนะนำให้ปิดการใช้งานแอนตี้ไวรัสก่อนทำการติดตั้ง สามารถดูรายละเอียดและคำแนะนำเพิ่มเติมในการเริ่มต้นใช้งานบน Wiki Waveshare

สามารถใช้ plugin สำหรับ Thonny IDE หรือ Microsoft VSCode เพื่อเขียนโปรแกรมโมดูล Quectel BG95-M3 ด้วย MicroPython ดังนั้นไม่จำเป็นต้องใช้เครื่อง Windows แต่ไม่ได้มีการบันทึกไว้ใน wiki ฉันพบว่ามี plugin สำหรับ Thonny บนบัญชี official QuecPython ใน GitHub

BG95 M3 Zero pinout diagram — pinout diagram ของ Blurry BG95-M3 Zero ของ Waveshare

Waveshare จำหน่ายบอร์ด BG95-M3 Zero SBC บนAliexpress ในราคา $65.31(~2,400฿) และบน Amazon ในราคาประมาณ $70(~2,500฿) นี่ไม่ใช่บอร์ด QuecPython และที่เข้ากันได้ Raspberry Pi HAT เพียงตัวเดียวจาก Waveshare เนื่องจากบริษัทนี้ยังจำหน่ายบอร์ดขนาดใหญ่กว่า “EC200U-EU C4-P01” สำหรับยุโรป ตะวันออกกลาง แอฟริกา ออสเตรเลีย นิวซีแลนด์ และบราซิล และ “EC200U- AU” สำหรับออสเตรเลียและละตินอเมริกา นอกจากขนาดที่ใหญ่ขึ้นแล้ว บอร์ด EC200U ยังรองรับ LTE Cat 1 (ไม่ใช่ eMCT/NB-IoT) ด้วย 2G ที่เป็นตัวเลือก และเพิ่มการเชื่อมต่อ WiFi 4 และ Bluetooth 4.2 รวมถึงคอนเนกเตอร์ MIPI DSI สำหรับจอแสดงผลและคอนเนกเตอร์สำหรับกล้อง SPI