Resumen del producto

Introducción

La serie E840-TTL(EC05-xxx) es un módulo compacto y de alto rendimiento 4G con pines CAT1 diseñado para la integración rápida de dispositivos IoT. Con una medida de solo 25×25 mm, este módulo permite la transmisión bidireccional y transparente de datos entre dispositivos seriales y servidores de red con una configuración mínima. El diseño del conector de pines de 2,0 mm simplifica la integración en proyectos IoT existentes, soportando tanto rangos de voltaje industrial estándar como múltiples protocolos de red.

Con soporte nativo para protocolos MQTT, HTTP, CP y UDP, el módulo se conecta sin problemas a las principales plataformas de la nube como Alibaba Cloud, OneNET, Baidu Cloud y Huawei Cloud, lo que lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones IoT, desde la monitorización industrial hasta la infraestructura de ciudades inteligentes.

Características principales

•   Tecnología 4G CAT1 con latencia a nivel de milisegundos para transmisión de datos en tiempo real

•   Soporte de frecuencia multirregional para despliegue global

•   Transmisión transparente de datos entre puerto serie y red sin conversión de protocolo

•   Conexiones de socket independientes dobles con opciones de configuración maestro/esclavo

•   Soporte nativo MQTT 3.1.1 para todas las principales plataformas de nube IoT

•   Conversión automática de Modbus RTU a TCP para aplicaciones de automatización industrial

•   Soporte rápido de comandos AT vía serie, red o SMS (dependiendo del modelo)

•   Paquetes de latido y registro configurables para la estabilidad de la conexión

•   Distribución de protocolos multienlace para el enrutamiento de datos dirigido

•   Soporte de doble entrada de alimentación: batería de litio de 4,5~18V DC o 3,3~4,3V

•   Posicionamiento opcional GNSS (GPS/BeiDou/Galileo/GLONASS) en el modelo DGC

•   Soporte de certificados AWS en el modelo DNE-V2 para mejorar la seguridad

•   Amplio rango de temperatura de funcionamiento (-40°C a +85°C) para entornos industriales

Parámetros del sistema

Luces indicadoras

Definiciones de pines

Guía de inicio rápido

Preparación del hardware

Antes de empezar, recopila los siguientes componentes:

•  Módulo E840-TTL (EC05-xxx)

•   Fuente de alimentación de 12V DC (salida mínima de 2A)

•   Tarjeta Nano SIM (activada, con plan de datos)

•   Convertidor USB a TTL (nivel 3,3V)

•   Antena de ventosa 4G LTE con adaptador IPEX a SMA

•  Cables puentes para conexiones

•   (Opcional) Antena activa GNSS para modelo DGC, instalada al aire libre con vistas al cielo despejado 

Paso 1: Instalación de la tarjeta SIM

Inserta la Nano SIM en la ranura SIM del módulo con el chip hacia arriba y la muesca hacia dentro. Asegúrate de que la tarjeta encaje con clic.

Paso 2: Conexión de antena

Conecta el extremo IPEX del adaptador de antena al puerto ANT-4G del módulo, y el extremo SMA a la antena 4G. Coloca la antena verticalmente para una recepción óptima de la señal. Para los modelos DGC, conecta la antena GNSS al puerto ANT-GNSS.

Paso 3: Conexión Serial

Conecta el convertidor USB a TTL al módulo de la siguiente manera:
•   Convertidor TXD → Módulo RXD (Pin 11)
•   Convertidor RXD → Módulo TXD (Pin 12)
•   Convertidor GND → Módulo GND (Pines 1, 4, 9 o 19)
Conecta el extremo USB del convertidor a tu ordenador. Instala el controlador CH340 si no lo tienes instalado.

Paso 4: Conexión de alimentación

Conecta el terminal positivo de la fuente de alimentación de 12V al módulo VCC1 (Pin 2) y el terminal negativo al módulo GND. Encender la fuente.

Paso 5: Verificación de la conexión de red

Espera a que el indicador STATE cambie de apagado a parpadeante, y luego a encendido en fijo. Esto indica que el módulo se ha conectado con éxito a la red celular.

Configuración de parámetros

El módulo viene preconfigurado para conectarse por defecto al servidor de pruebas de Ebyte. Para probar funcionalidades básicas, puedes saltarte esta sección. Para conectarte a tu propio servidor, sigue estos pasos: 

Paso 1: Descargar software de configuración

Descarga el software de configuración de parámetros Ebyte desde la web oficial (www.cdebyte.com) y ejecutalo.

Paso 2: Configuración del puerto serie

Selecciona el puerto COM correspondiente a tu convertidor USB a TTL, con parámetros por defecto: tasa de 115200 baudios, 8 bits de datos, 1 bit de parada, sin paridad. Haz clic en "Abrir puerto serial".

Paso 3: Entrar en modo de configuración

Introduce la contraseña de configuración (por defecto está en blanco si no se cambia). Haz clic en "Entrar configuración" y luego en "Parámetros de lectura" para cargar la configuración actual del módulo.

Paso 4: Configuración del servidor

Selecciona "Link 1" y establece el tipo de conexión (por ejemplo, TCPC para TCP Client). Introduce el puerto de destino de tu servidor y la dirección IP/nombre de dominio. Para pruebas, utiliza el servidor de pruebas de Ebyte: IP 116.62.42.192, puerto 8125 (servidor echo para pruebas).

Paso 5: Guardar y reiniciar

Haz clic en "Guardar configuración" y luego en "Reiniciar dispositivo" para que los cambios surjan efecto. Cierra el puerto serie después de que termine el reinicio. 

Pruebas de comunicación

Paso 1: Abrir el monitor serial

Ejecuta XCOM V2.6 o software similar para monitor serial. Selecciona los mismos parámetros de puerto COM y serie que antes (115200, 8N1). Abre el puerto serie.

Paso 2: Enviar datos de prueba

Introduce cualquier texto en el campo de envío y haz clic en "Enviar". Deberías recibir los mismos datos del servidor Echo en aproximadamente 1 segundo.

Paso 3: Verificar la funcionalidad

Si los datos se hacen eco con éxito, el módulo funciona correctamente. El indicador LINK debería estar encendido durante la conexión exitosa del servidor.

Configuración avanzada de funciones

Modo de paso de datos

En modo de paso de datos, el módulo transmite datos de forma transparente entre el puerto serie y el servidor de red sin necesidad de conversión de protocolo desde el dispositivo anfitrión. Se soportan dos enlaces de socket independientes, cada uno configurable como TCP Client, UDP Client, TCP Server o UDP Server (los modos TCP/UDP Server requieren soporte para tarjetas APN).

Paquetes de latidos

Los paquetes de latidos cardíacos mantienen la estabilidad de la conexión durante los periodos de inactividad, evitando la desconexión del servidor. Se admiten dos tipos:

•   Latido de red: Enviado al servidor en intervalos configurados, el contenido configurable incluye ICCID, IMEI, SN, GPS (solo DGC) o datos personalizados (hasta 64 bytes ASCII / 32 bytes HEX). Solo soporta los modos TCPC, MQTTC y HTTPC.

•   Latido Serial Heartbeat: Enviado al puerto serie a intervalos configurados para sondear dispositivos seriales, con contenido de datos personalizable.

Paquetes de registro

Los paquetes de registro permiten al servidor identificar los dispositivos conectados. Pueden enviarse una vez cuando se establece la conexión, o añadirse como cabecera a cada paquete de datos. Las opciones de contenido incluyen ICCID, IMEI o datos personalizados.

Distribución de protocolos multienlace

Cuando está habilitada, esta función permite enrutar datos serie a enlaces de socket específicos mediante encabezados especiales de paquete, y añade encabezados identificativos a los datos recibidos de diferentes enlaces. Ejemplo de configuración con dos zócalos:

•  Socket 1 (Puerto 8887): Los datos con cabecera "55 FE AA 00" se enrutan a este enlace

•  Socket 2 (Puerto 8888): Los datos con cabecera "55 FE AA 01" se enrutan a este enlace

•  Se envían datos no identificados a ambos enlaces

•   Los datos recibidos del Socket 1 reciben la cabecera "AA FE 55 00" antes de la transmisión serial

•   Los datos recibidos del Socket 2 reciben la cabecera "AA FE 55 01" antes de la transmisión en serie

Modo de Conexión Corta

Para el modo TCPC, el modo de conexión corta cierra la conexión del servidor tras un periodo configurado de inactividad, reduciendo el consumo de energía para aplicaciones alimentadas por batería. La conexión se restablece automáticamente cuando es necesario enviar nuevos datos. Tiempo de espera configurable hasta 65535 segundos.

Modo MQTT

El módulo soporta de forma nativa el protocolo MQTT 3.1.1 con perfiles preconfigurados para todas las principales plataformas IoT en la nube, eliminando la necesidad de implementar el protocolo MQTT en el lado del host. Se apoyan tres temas de suscripción y publicación para un enrutamiento flexible de datos.

Conexión MQTT en la nube de Alibaba

1.  Iniciar sesión en Alibaba Cloud IoT Platform y crear una instancia de producto y dispositivo

2.  Obtener los tres elementos de conexión: ProductoClave, NombreDeDispositivo y SecretoDeDispositivo

3.  En el software de configuración, establecer el tipo de conexión como "MQTT Client" y la plataforma destino MQTT como "Alibaba Cloud"

4.  Introduce la ClaveDeProducto, NombreDeDispositivo y SecretoDeDispositivo en los campos correspondientes

5.  Configura los temas de publicación y suscripción según lo requiera tu aplicación

6.  Guardar la configuración y reiniciar el módulo

Conexión MQTT de Baidu Cloud

1.  Iniciar sesión en Baidu IoT Core y crear un producto y un dispositivo

2.  Obtener los parámetros de conexión del dispositivo: endpoint, nombre de usuario y contraseña

3.  En el software de configuración, establecer la plataforma objetivo MQTT en "Baidu Cloud"

4.  Introducir los parámetros de conexión y configurar los temas

5.  Crear una plantilla de mensajes y un motor de reglas en la consola Baidu Cloud para el backhaul de datos

6.  Guardar la configuración y la comunicación de prueba

Conexión OneNET Cloud MQTT

1.  Iniciar sesión en la plataforma China Mobile OneNET y crear un producto MQTT

2.  Añadir un dispositivo y registrar el ID del producto, el ID del dispositivo y la clave de autenticación

3.  En el software de configuración, establecer la plataforma objetivo MQTT en "ONENET Cloud"

4.  Introduzca el ID del producto, el ID del dispositivo y la clave de autenticación

5.  Configurar temas para publicar y suscribirse (OneNET genera automáticamente temas con atributos de publicación/suscripción)

6.  Guardar la configuración y probar la transmisión de datos

Conexión Huawei Cloud MQTT

1.  Iniciar sesión en el servicio de acceso a dispositivos IoT de Huawei Cloud y crear un producto y dispositivo

2.  Registrar el ID del dispositivo y DeviceSecret

3.  Utilizar el generador MQTT ID de cliente de Huawei para calcular los parámetros de conexión (ID del cliente, nombre de usuario, contraseña)

4.  En el software de configuración, establecer la plataforma objetivo MQTT en "Huawei Cloud"

5.  Introducir los parámetros de conexión generados y configurar los temas

6.  Guardar la configuración y reiniciar el módulo

Conexión estándar MQTT 3.1.1

Para cualquier broker estándar MQTT 3.1.1 (incluidos servidores autoalojados):

1.  Establecer la plataforma objetivo MQTT a "Standard MQTT 3.1.1"

2.  Introduce la dirección del intermediario, puerto (normalmente 1883 para no cifrado, 8883 para TLS)

3.  Introduce el ID del cliente, nombre de usuario y contraseña según lo requiera tu broker

4.  Configurar temas de publicación y suscripción con niveles de QoS apropiados (0, 1 o 2)

5.  Guardar la configuración y probar la conexión

Modo HTTP

El módulo soporta funcionalidad de cliente HTTP para la interacción directa con servicios web y APIs REST, soportando tanto métodos GET como POST.

Configuración de la solicitud GET

1.  Establecer el tipo de conexión en "HTTP Client"

2.  Introducir la dirección del servidor y el puerto (normalmente 80 para HTTP, 443 para HTTPS)

3.  Establecer el método de transmisión HTTP en "GET"

4.  Introduce la ruta de la URL y los encabezados necesarios (autenticación, tipo de contenido, etc.)

5.  Configurar si devolver cabeceras de respuesta con los datos

6.  Guardar configuración. Los datos enviados vía puerto serie activarán una solicitud HTTP GET, y la respuesta se devolverá a través del puerto serie.

Configuración de la solicitud POST

1.  Establecer el tipo de conexión en "HTTP Client"

2.  Introduzca la dirección del servidor y el puerto

3.  Establecer el método de transmisión HTTP en "POST"

4.  Introduzca la ruta de la URL y los encabezados (incluyendo Tipo de Contenido para el cuerpo del POST)

5.  Guarda la configuración. Los datos enviados vía puerto serie se enviarán como el cuerpo POST, y la respuesta del servidor se devolverá mediante puerto serie.

Modo de paso SMS

Soportado en algunos modelos, este modo permite la comunicación SMS a través del puerto serial:

•  Los datos recibidos en el puerto serie se envían como SMS al número de teléfono objetivo configurado

•  El SMS recibido por el módulo se transmite de forma transparente al puerto serie

•   Filtrado opcional de números de teléfono para aceptar solo SMS de números especificados

Configuración de seguridad

Para evitar configuraciones no autorizadas, el módulo soporta protección por contraseña para el modo de configuración:

1.  Activar "Configuración de seguridad" en la configuración avanzada

2.  Establecer una contraseña de configuración de 0-32 bytes

3.  Guarda la configuración y reinicia

4.  Al entrar en modo de configuración, envía "+++" seguido de "AT+PASSWORDSET=[tu contraseña]" en un plazo de 30 segundos para acceder  

Comandos AT rápidos

Cuando están habilitados, los comandos rápidos AT permiten cambios de configuración directamente vía puerto serie, red o SMS sin entrar en modo de comandos con "+++". Los comandos deben ir precedidos por la contraseña de seguridad configurada, por ejemplo, "NETAT*AT+VER" para consultar la versión del firmware si la contraseña es "NETAT*".

Conversión de Modbus TCP a RTU

El módulo gestiona automáticamente la conversión entre protocolos Modbus RTU (serie) y Modbus TCP (red) para aplicaciones de automatización industrial:

1.  Habilitar la "Modbus RTU/TCP Conversion" en la configuración

2.  Establecer la dirección de conversión (0 para convertir todas las direcciones, o dirección específica para conversión dirigida)

3.  Guardar configuración. El módulo convertirá automáticamente las consultas Modbus RTU desde el puerto serie a Modbus TCP para la red, y viceversa para las respuestas.

Características adicionales

•   Configuración APN: Configuraciones personalizadas de APN para operadores de red especializados, configurables mediante comandos AT

•   Actualización del puerto serial: Actualizaciones de firmware a través del puerto serie usando la herramienta de flasheo de Ebyte

•   Restablecimiento de fábrica por hardware: Baja el pin de RELOAD durante 5-6 segundos durante el encendido para restaurar todos los parámetros predeterminados

•   Encuadre de puerto serial: Tiempo de paquetización configurable (0-1024ms) y longitud de paquetes (50-1024 bytes) para un manejo optimizado de datos en serie

•  Adquisición de tiempo NTP: Consulta la hora de la red mediante el comando AT+NTP, devolviendo la marca de tiempo en el formato "YYYY. MM.DD, HH:MM:SS"

•   Consulta de dirección IP: Obtener la dirección IP actual del módulo mediante el comando AT+IP

•   Reinicio sin datos: Reinicio automático del módulo si no se reciben datos de enlace descendente durante el periodo configurado (30-65535 minutos), asegurando un funcionamiento continuo

Ejemplos de aplicación

La serie E840-TTL (EC05-xxx) es adecuada para una amplia gama de aplicaciones IoT:

•   Monitorización remota industrial: Conectar PLC, sensores y controladores industriales a plataformas en la nube para monitorización y control en tiempo

•   Medición Inteligente: Habilitar la lectura remota de contadores de electricidad, agua y gas mediante subida automática de datos

•   Agricultura inteligente: Monitorizar las condiciones ambientales (temperatura, humedad, humedad del suelo) en invernaderos y campos

•   Ciudad Inteligente: Conectar farolas, sensores de aparcamiento y sistemas de gestión de residuos para monitorización a nivel de ciudad

•   Seguimiento de activos: Utilizar el modelo DGC con GNSS para el seguimiento en tiempo real de la ubicación de vehículos, contenedores y activos móviles

•   Automatización minorista: Conectar sistemas de punto de venta, máquinas expendedoras y señalización digital para la gestión remota

•   Sanidad: Habilitar dispositivos de monitorización remota de pacientes y conectividad con equipos médicos

Resolución de problemas