一 、系統綜述

1 項目綜述

NB DTU/RTU開源產品，使用奇跡的AM21EV5/V6模組作為主控，支持NB通訊和GNSS，支持通過上位機配置相應信息，將普通產品數據通過邊緣網絡設備轉化為網絡數據。

2 產品系統框圖

系統框圖

功能簡介

1. 電源：向SOM核心板+底板，以及擴展外設提供電源

2. SOM核心板+底板：產品核心部分

3. 上位機：配置設備參數。

4. NB天線：信號接收發送

5. DI/DO：開關量輸入，輸出

6. AI：模擬輸入

7. SOM板和底板之間的接口使用板對板連接器

二 、組件產品資料

2.1 SOM板

產品功能描述

SOM板，是開源產品（DTU和RTU等）的公共核心板。

產品資源介紹

SOM板一共引出了4排插針，用戶可用的接口有3個GPIO，可以作為普通輸入輸出GPIO，也可以作為串口；2個ADC；一組4線SPI；一組I2C；SPI和I2C接口也可以作為普通GPIO。兩個串口固定作為AT串口和調試串口。

電源電路

AM21EV5/V6模塊

GPS I-PEX座

NB I-PEX座

SIM電路

排座

電源

GPIO

UART

I2C

SPI

DI/DO

AI

板對板連接器

產品形態

SOM板形態根據AM21EV5、AM21EV6這兩個不同模組和卡形態，分為6種硬件形態。分別為：

編號	卡形態	GPS
形態A	模組內置貼片卡	支持
形態B	全網通三合一卡	支持
形態C	插拔卡	支持
形態D	模組內置貼片卡	不支持
形態E	全網通三合一卡	不支持
形態F	插拔卡	不支持
形態G	5*6貼片卡	支持
形態H	5*6貼片卡	不支持

2.2 底板

產品功能描述

底板板，是開源產品（DTU和RTU等）的公共底板。

產品資源介紹

底板接口有： 電源接口；六排排針，核心板和MCU所有的IO都接在這六排排針上；綠端子兩個，一個2PIN的是電源接口，一個10PIN的是DTU/RTU對外的接口。詳情查看原理圖。

電源電路

AM21EV5/V6模塊接口

SIM電路

232/485電平轉換電路

LED

綠端子

電源

GPIO

UART

DI/DO

AI

板對板連接器

產品形態

底板形態只有一種。

三 、場景應用系統級產品版本定義

3.1 開發板

產品功能描述

開發板，是專門方便用戶快速上手，加快開發的硬件。是各種場景下不同功能的組合。

SOM板可以根據客戶需求，使用需要的形態，底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的全功能版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.2 DTU形態A

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態A，使用SOM板的形態A，帶GPS，單一網絡貼片卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.3 DTU形態B

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態B，使用SOM板的形態B，帶GPS，三合一全網通卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.4 DTU形態C

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態C，使用SOM板的形態C，帶GPS，插拔卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.5 DTU形態D

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態D，使用SOM板的形態D，單一網絡貼片卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.6 DTU形態E

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態E，使用SOM板的形態E，三合一全網通卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.7 DTU形態F

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態F，使用SOM板的形態F，插拔卡。底板使用PCB未焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.8 RTU形態A

產品功能描述

RTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

RTU形態A，使用SOM板的形態A，帶GPS，單一網絡貼片卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

GPS天線

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.9 RTU形態B

產品功能描述

RTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

RTU形態B，使用SOM板的形態B，帶GPS，三合一全網通卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

GPS天線

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.10 RTU形態C

產品功能描述

DTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

DTU形態C，使用SOM板的形態C，帶GPS，插拔卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

GPS天線

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

GPS模塊

TCP下行數據模塊

3.11 RTU形態D

產品功能描述

RTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

RTU形態D，使用SOM板的形態D，單一網絡貼片卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.12 RTU形態E

產品功能描述

RTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

RTU形態E，使用SOM板的形態E，三合一全網通卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.13 RTU形態F

產品功能描述

RTU (Data Transfer unit)，是專門用于將串口數據轉換為IP數據或將IP數據轉換為串口數據通過無線通信網絡進行傳送的無線終端設備。

RTU形態F，使用SOM板的形態F，插拔卡。底板使用PCB焊接DI/DO、AI插座的版本。

產品資源介紹

電源電路

SOM板

底板

NB天線

232串口

485串口

DI/DO

AI

擴展接口

普通GPIO接口

SPI接口

I2C接口

UART接口

產品軟件模塊

AT指令模塊

TCP透傳模塊

網絡AT模塊

心跳模塊

TCP下行數據模塊

3.14 其它形態

開源項目除了上述使用TCP協議的形態，還有使用MQTT協議的形態，硬件沒有改動，和上述所有形態一樣，只是軟件協議上有改動。

四 、電源方案

采用220V轉5V直流電源。

五 、天線方案

NB天線：小辣椒天線，通過I-PEX線和外殼連接。

標準尺寸。

GPS天線：小辣椒天線，通過I-PEX線和外殼連接。

標準尺寸。

六 、產品結構及安裝方式

產品結構示意圖：

產品外殼尺寸：小于等于64mmX69mmX25mm

產品安裝方式：通過2個固定孔固定在設備上

核心板、地板，板對板連接器結構示意圖

七 、產品規格

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參數		描 述
	供電	6 - 24V直流電源
	頻段	band3、band5、band8
	SIM/USIM口	內置2mm*2mm eSIM、內置5mm*6mm三合一卡、卡座
產品重量	重量	500——700g
外形尺寸	外殼尺寸(mm)	小于等于96mmX78mmX25mm
	外殼裝配方式	預留兩個固定孔
	外殼	金屬
溫度范圍	工作溫度	-20℃~ +80℃
	存儲溫度	-20℃~ +85℃
軟件功能	工作模式	透傳模式，非透傳模式
	設備平臺	無
	客戶端	奇跡自主開發
	通信協議	tcp、mqtt
	設備數據上報	注冊包，心跳，透傳數據，定位信息
	平臺下行數據	網絡AT，透傳數據

八 、NB DTU/RTU開源產品硬件資料包

詳情請見Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫

九 、NB DTU/RTU開源產品軟件代碼講解以及使用

詳情請見Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫

十 、NB DTU/RTU開源產品固件

詳情請見Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫

十一、如何了解更多NB DTU/RTU開源產品方案

本文章源自奇跡物聯開源的物聯網應用知識庫Cellular IoT Wiki，更多技術干貨歡迎關注收藏Wiki：Cellular IoT Wiki 知識庫（https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf）

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審核編輯 黃宇