Conhecendo a Electron 3G-U260: Dispositivos conectados à nuvem utilizando a internet 3G

Electron-3G-U260-destaque

Em se tratando de IoT (Internet of Things ou Internet das Coisas), grande parte dos desenvolvedores de firmware buscam estratégias que conectem seus dispositivos à nuvem por meio da rede Wi-Fi. Geralmente isto acontece pelo fato de que os módulos Wi-Fi apresentam-se para o mercado com baixos custos, vasta gama de recursos disponíveis na internet, compatibilidades com diversas plataformas, GPIOs, conversores AD, etc.

 

Porém a rede Wi-Fi tem seu alcance limitado, o que para algumas aplicações pode ser um grande obstáculo. Levando isto em consideração, a empresa americana Particle IO, criadora da plataforma Photon (Wi-Fi) foi além e disponibilizou para o mercado a plataforma Electron 3G -U260 (figura 1). Neste artigo iremos abordar algumas características introdutórias da plataforma Electron.

 

Plataforma Electron 3G-U260
Figura 1 - Plataforma Electron

 

 

O que é a Electron?

 

A Electron é uma plataforma de código aberto baseada em Arduino, que permite a conexão de um hardware com a nuvem. Para tal recurso ela utiliza um módulo U-blox SARA-U260 que é capaz de integrar os modos 2G e 3G de celular. O microcontrolador utilizado na Electron é um STM32F205 de 120MHz, ARM Cortex-M3. Vale ressaltar que a Electron é certificada FCC, CE e IC.

 

Outros aspectos importantes que envolvem a parte de hardware voltam-se para os periféricos e GPIOs. A plataforma Electron entrega:

  • 30 pinos digitais;
  • 12 pinos analógicos (ADC);
  • 2 pinos analógicos (DAC);
  • 3 pinos UART;
  • 2 canais de SPI;
  • 1 canal de I2S;
  • 1 canal de I2C;
  • 13 pinos de PWM;
  • Tensão de pperação : 3,3V;
  • Botão de WKP (Wake Up);
  • Botão para selecionar os modos de conectividade;
  • Botão de Reset;
  • VIN de 5.0 VDC a 12.0 VDC.

 

 

Quais dispositivos precisam estar integrados junto à Electron, para que tenha conectividade?

 

Junto à plataforma Electron é disponibilizado um cartão SIM (semelhante ao da figura 2) que contém planos de dados para aplicações com baixas larguras de banda. Este cartão deve ser ativado para que o hardware conecte-se à nuvem. Os planos do cartão podem variar de acordo com a quantidade de dispositivos, localização e a quantidade de dados utilizados. É importante salientar que o cartão SIM da Particle está disponível em mais de 100 países e na compra de uma Electron, é disponibilizado para o usuário um plano de 1MB por durante 3 meses. Outra opção, é a utilização de um chip de uma operadora local, porém devem ser mudadas algumas configurações para que haja a conectividade.

 

Cartão SIM da Particle Electron 3G-U260
Figura 2 - Cartão SIM da Particle

 

Não basta apenas o cartão SIM para a Electron conectar-se com a nuvem. É necessária a utilização de uma antena e uma bateria, como ilustra a figura 3 a seguir. A antena fornecida junto à Electron é da fabricante Taoglas e tem um ganho de 1dBi a aproximadamente 2.39 dBi. Já a bateria é uma LiPo (Lithium-Ion Polymer) que fornece 3,7V e 2000mAh. Há uma unidade de gerenciamento de energia, para que a bateria tenha maior durabilidade.

 

Electron + Bateria de LiPo+ Antena
Figura 3 - Electron + Bateria de LiPo+ Antena

 

 

E como programar para conectar os dispositivos na nuvem ?

 

Para programar a Electron, há duas opções:

  • IDE online (build) ou;
  • IDE offline (Particle Dev).

 

A IDE online apresenta de forma simplificada alguns recursos, como: inclusão de bibliotecas baseadas em Arduino, ícones para compilação da flash OTA (Over The Air), download do firmware para compilação via USB, documentação, dashboard e configurações. Já a Particle Dev disponibiliza os mesmos recursos, porém conta com um Serial Monitor. A vantagem da IDE online é que ela possibilita também a programação do código por meio de qualquer computador conectado à internet. Para isto, basta cadastrar um e-mail e senha.

 

Web IDE (Build) para Electron 3G-U260
Figura 4 - Web IDE (Build)

 

Uma vez que seja gerado um firmware que utilize a função Particle.publish() e ao mesmo tempo a Electron esteja com conexão 3G, basta abrir a dashboard que está na IDE online e todos os eventos serão publicados na nuvem da Particle, junto com os dados, a data de publicação e qual dispositivo está gerando o evento, como demonstra a figura 5 abaixo.

 

Dashboard da Particle
Figura 5 - Dashboard da Particle

 

Em meio a estes recursos, é possível controlar módulos ou sensores de qualquer lugar que tenha sinal 2G ou 3G no mundo.

 

 

E para quem não tem muita familiaridade com programação ?

 

A Particle criou um aplicativo voltado para prototipagem de aplicações mais simples, proporcionando ao usuário a possibilidade de realizar o acionamento de pinos digitais, leituras de pinos analógicos, etc; sem a necessidade de conhecimentos em programação baseada em C para microcontroladores. Este aplicativo é compatível com os sistemas Android e iOS e está demonstrado na imagem 6 a seguir.

 

Dispositivos conectados ao App e a interface de acionamento dos pinos.
Figura 6 - Dispositivos conectados ao App e a interface de acionamento dos pinos.

 

 

E o custo ?

 

Um KIT Electron 3G está custando U$69,00 e pode ser adquirido através do site da própria Particle.

 

São fornecidos:

  • 1 Electron - U260;
  • 1 Antena Taoglass;
  • 1 Cartão SIM Particle;
  • 1 Bateria de LiPo 3,7V - 2000mAh;
  • 1 Protoboard;
  • Led, Sensor LDR e Resistores;
  • Cabo USB;
  • Adesivo Particle (Este eu colei no meu notebook).

 

 

Referências

 

https://docs.particle.io/datasheets/electron-datasheet/

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Pablo Melo
Tecnólogo em Eletrônica Automotiva pela Fatec Sorocaba. Mestrando em Engenharia Elétrica pela UNESP Sorocaba, com ênfase em Sistemas Mecatrônicos. Desenvolve estudos direcionados para aplicações do protocolo OPC UA voltadas para a Internet das Coisas Industrial, Indústria 4.0 e RAMI 4.0. Ama pesquisar tecnologias sobre sistemas embarcados, sempre acompanhado por uma boa dose de café.

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Eduardo SorokaRamon Fernandes Mendes Recent comment authors
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Eduardo Soroka
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eduardo

A anatel não está permitindo mais acesso a gsm no brasil para IMEIs não cadastrados,fabricantes homologados, vc chegou a fazer um teste? Este site permite vc consultar se o imei será permitido na rede gsm do brasil: http://www.anatel.gov.br/celularlegal/consulte-sua-situacao

Ramon Fernandes Mendes
Visitante
Ramon Fernandes Mendes

Tá muito caro para comprar no Brasil esse chip, Tem q pagar U$69,00 e mais uns U$60,00 de frete! E vai saber se é não tachado..