Ich plane meine zwei LoRaWAN Gateways mit GPS auszurüsten und habe damit angefangen zwei Module zu testen.
Warum aber sollte man sein Gateway mit GPS ausstatten wollen? Eigentlich gibt es dazu aktuell keinen Grund. Notwendig wird es jedoch für Class B Nodes, denn diese berechnen ihr Empfangsfenster durch Beacons, welche vom Gateway verschickt werden und eine erhöhte zeitliche Genauigkeit besitzen. Die Zeit wird über das GPS Protokoll geliefert und dank dem PPS Signal, weiß das Concentrator Board (iC880A) genau wann eine Sekunde anfängt. Für TDOA ist ein genauer Zeitstempel auch wichtig. Momentan fehlt noch der Class B Support im TTN, dieser wird aber gegen Mitte 2018 nachgeliefert.
Wenn man GPS Module sucht, wird man schnell über die Firma Ublox stolpern. Leider gibt es auch hier Nachbauten, weshalb man auf Produkte aus Fernost verzichten sollte. Ich wollte aktuelle Module auf Basis von Ublox 8er Serie haben. Ich habe mich gegen das Adafruit Ultimate GPS entschieden, da es nur GPS kann und nicht z.B. Glonass. Zusätzlich lassen sich die Ublox Module sehr einfach über deren Software U-Center konfigurieren. Ein PPS Ausgang musste ebenfalls vorhanden sein.
Das erste Modul ist ein CAM-M8Q Board von Watterott, welches leider nicht ganz meiner Vorstellung entsprach, aber glücklicherweise dann doch noch nützlich für mich ist.
Das zweite Board stammt von Mikro Elektronika und nennt sich GNSS 5 click.
CAM-M8Q GPS Breakout
Der Nachteil dieses Boards ist es, dass aktive Antennen nicht direkt angeschlossen werden können, da keine Speisung auf dem Antenneneingang liegt. Es müsste also noch eine Spule und ein Kondensator angelötet werden, damit die 3,3 Volt Speisung in die Antenne eingekoppelt werden. Ich habe mir das erspart, da meine SMD Lötkünste nicht wirklich vorhanden sind. Über eine Pufferbatterie kann die Konfiguration im RAM gesichert werden. Dadurch kann ich das Board an einem Windows PC konfigurieren und dann an den Raspberry packen.
Das Modul verfügt über eine eingebaute Antenne, welche trotz ihrer geringen Größe, eine sehr gute Leistung liefert. Da eines meiner Gateways draußen hängt, werde ich das Modul dort einsetzen. Erste Versuche haben gezeigt, das ich dort Empfang haben werde. Somit ist das Modul doch nützlich. \o/
GNSS 5 click
Dieses Modul, kann direkt per USB angeschlossen werden, hat einen SMA-Female Connector für aktive Antennen und ist mit dem Ublox NEO-M8N ausgestattet. Der M8N hat einen eingebauten Flash Speicher, in dem die Konfiguration dauerhaft abgespeichert werden kann. Zusätzlich besitzt das Modul noch eine Pufferbatterie um die RTC bei Stromausfall laufen zu lassen. Dieses Modul werde ich an meinem ersten Gateway betreiben und mit einer aktiven Antenne ausstatten. Das GNSS 5 click macht rundherum einen sehr sauberen Eindruck und ich freue mich schon darauf es einsetzen zu dürfen. Ihr könnt es über Mouser beziehen. Solltet ihr es wie ich direkt bei Mikro Elektronika bestellen, kommt nochmals Zoll drauf.
Eines der Gateways soll dabei auch als Stratum 1 NTP Server fungieren, das wird meine größte Herausforderung. Sobald meine Tests abgeschlossen sind, werde ich euch über meine Erfolge berichten.