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一、CAT1 DTU方案简介： 远程终端单元DTU，一种针对通信距离较长和工业现场环境恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机测控单元，它将末端检测仪表和执行机构与远程控制中心相连接。 奇迹HTTP DTU版本DTU，用于将远程现场的传感器和执行器数据传输到中央控制系统或监控中心。DTU通常用于工业自动化、能源管理、环境监测等领域，它可以收集和传输各种类型的数据，如温度、压力、流量、电流、电压等。 二、CAT1 DTU方案的硬件设计分享 1.硬件功能概述 奇迹HTTP DTU版本DTU具有5*6贴片卡/外置SIM卡/全网通卡功能，支持卡基站定位，内嵌看门狗，掉线自动恢复。标准工业RS232/485接口，可以支持6-20V的宽电压输入。 HTTP DTU版本DTU为用户提供标准固件以及对应源码，以及对应的HTTP透传、AT指令配置等功能的操作例程。 2.产品硬件定义 2.1 系统框图： 2.2 HaaS框图： AM430EV5系列SOM板： AM430EV5 SOM板1（5*6卡）Haas框图 AM430EV5 SOM板2（全网通卡）Haas框图 AM430EV5 SOM板3（插拔卡）Haas框图 REV1主板Haas框图 2.3 SCH原理图拆解分析： AM430EV5系列SOM板SCH： 详情 点击此处 。 REV1主板SCH： 详情 点击此处 。 三、CAT1 DTU方案的软件设计分享 1.软件功能概述 功能概述： 网络通讯功能：为了实现远程控制中心对终端测控单元的控制，DTU首先应该具备联网的能力，通过网络将两者连接起来。实现了网络通讯，就要考虑网络稳定的问题，如果不稳定，需要实现断线重连等。服务器确定设备目前在线 参数配置功能：网络通讯可以选择TCP，MQTT、HTTP等协议。连接TCP服务器，需要配置TCP服务器地址，端口号等参数；连接MQTT服务器需要配置鉴权信息，订阅和发布的Topic等参数。此外，其它复杂功能，也会涉及到一些参数的配置。 网络参数配置功能：上述功能实现后，可以考虑后期维护过程中，当DTU现场维护不方便，使用网络对其进行配置的方式。配置的方式可以选择多种形式，可以将上面的指令稍微修改，也可以另外写一份协议。 心跳功能：当DTU和远程服务器建立连接后，服务器判断设备是否在线，需要DTU定时发送一串数据给服务器，用通信来确认DTU在线。 2.软件功能定义 2.1 软件实现功能： AT指令配置设备运行参数，包括：服务器连接IP、端口号；心跳包开启/关闭；心跳包内容；注册包模式；注册包内容。以及复位和查询相关配置参数指令。 可随时选择进入、退出透传模式 心跳保持功能，心跳间隔可配置 网络重连功能 理论上可以发送无限长度数据包 波特率固定为115200，可以根据客户需求定制 网络AT指令和JSON协议配置功能，可以通过服务器下发远程AT指令配置 支持远程升级 2.2 软件功能模块分析： 按照上面的分析，开发的过程就是实现一个个组件，几个组件完成一个模块，几个模块完成一个项目的开发。 开发过程会从核心组件验证，完整代码详解，调试三个章节来讲，如何使用服务层API或应用层组件中的代码实现组件和模块，从而完成整个项目。 2.3 软件流程图： 3.基开发豆平台开发分析 我们的目的是做一款DTU，根据DTU应该具有的的功能，代码可以分为：数据存储模块，AT指令模块，切卡模块，透传模式切换模块，HTTP模块，心跳模块，掉线重连模块，闹钟模块。 模块是根据相似的功能，把对应的代码放到同一个源文件中。每个功能算作一个组件，不同组件组合以来，构成了模块的主要功能。 数据存储组件：包括文件创建，初始化，读写，关闭等。 AT指令组件：包括串口初始化，串口数据接收，发送，数据分析，AT指令解析 切卡组件：包括GPIO初始化，复位切卡 透传模式切换组件：包括串口初始化，串口数据接收，发送，数据分析，切换模式 掉线重连组件：包括连接状态检测，掉线重连 HTTP组件：包括POST，GET等 心跳组件：包括参数配置，定时发送 上述模块功能大致是按照依赖顺序来的，下面的模块实现可能要基于上面的组件。 AT指令模块 心跳模块 HTTP网络模块 网络AT模块 主任务模块 升级模块 文件模块 四、CAT1 DTU方案成果展示 1.SCH的讲解和Geber文件资料 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 2.Datasheet 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 3.AT指令手册 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 4.产品BOM 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 5.固件下载链接 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 五、如何了解更多CAT1 DTU方案 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库 (https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) 欢迎同学们走进AmazIOT知识库的世界！ 这里是为物联网人构建的技术应用百科，以便帮助你更快更简单的开发物联网产品。 Cellular IoT Wiki初心： 在我们长期投身于蜂窝物联网 ODM/OEM 解决方案的实践过程中，一直被物联网技术碎片化与产业资源碎片化的问题所困扰。从产品定义、芯片选型，到软硬件研发和测试，物联网技术的碎片化以及产业资源的碎片化，始终对团队的产品开发交付质量和效率形成制约。为了减少因物联网碎片化而带来的重复开发工作，我们着手对物联网开发中高频应用的技术知识进行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平台的 RTOS 应用生态。后来我们发现，很多物联网产品开发团队都面临着相似的困扰，于是，我们决定向全体物联网行业开发者开放奇迹物联内部沉淀的应用技术知识库 Wiki，期望能为更多物联网产品开发者减轻一些重复造轮子的负担。 Cellular IoT Wiki沉淀的技术内容方向如下： 奇迹物联的业务服务范围：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物联网模组，为客户物联网ODM/OEM解决方案服务。我们的研发技术中心在石家庄，PCBA生产基地分布在深圳、石家庄、北京三个工厂，满足不同区域&不同量产规模&不同产品开发阶段的生产制造任务。跟传统PCBA工厂最大的区别是我们只服务物联网行业客户。 连接我们 ，和10000+物联网开发者一起 降低技术和成本门槛 让蜂窝物联网应用更简单~~ 哈哈你终于滑到 最重要 的模块了， 千万不！要！划！走！忍住冲动！~ 欢迎加入飞书“开源技术交流群”，随时找到我们哦~ 点击链接 如何加入奇迹物联技术话题群 可以获取加入技术话题群攻略 Hey 物联网从业者， 你是否有了解过奇迹物联的官方公众号“ eSIM物联工场 ”呢？ 这里是 奇迹物联的物联网应用技术开源wiki 主阵地，欢迎关注公众号，不迷路～ 及时获得 最新物联网应用技术沉淀发布

一、CAT1 DTU方案简介： 远程终端单元DTU，一种针对通信距离较长和工业现场环境恶劣而设计的具有模块化结构的、特殊的计算机测控单元，它将末端检测仪表和执行机构与远程控制中心相连接。 奇迹MQTT DTU+GNSS版本DTU，用于将远程现场的传感器和执行器数据传输到中央控制系统或监控中心。DTU通常用于工业自动化、能源管理、环境监测等领域，它可以收集和传输各种类型的数据，如温度、压力、流量、电流、电压等。 二、CAT1 DTU方案的硬件设计分享 1.硬件功能概述 奇迹MQTT DTU+GNSS版本DTU具有5*6贴片卡/外置SIM卡/全网通卡功能，支持北斗/GPS定位，支持卡基站定位，内嵌看门狗，掉线自动恢复。标准工业RS232/485接口，可以支持6-20V的宽电压输入。 MQTT DTU+GNSS版本DTU为用户提供标准固件以及对应源码，以及对应的MQTT透传、GNSS功能、AT指令配置等功能的操作例程。 2.产品硬件定义 2.1 系统框图： 2.2 HaaS框图： AM430EV5系列SOM板： AM430EV5 SOM板4（5*6卡/GNSS）Haas框图 AM430EV5 SOM板5（全网通卡/GNSS）Haas框图 AM430EV5 SOM板6（插拔卡/GNSS）Haas框图 REV1主板Haas框图 2.3 SCH原理图拆解分析： AM430EV5系列SOM板SCH： 详情 点击此处 。 REV1主板SCH： 详情 点击此处 。 三、CAT1 DTU方案的软件设计分享 1.软件功能概述 功能概述： 网络通讯功能：为了实现远程控制中心对终端测控单元的控制，DTU首先应该具备联网的能力，通过网络将两者连接起来。实现了网络通讯，就要考虑网络稳定的问题，如果不稳定，需要实现断线重连等。服务器确定设备目前在线 参数配置功能：网络通讯可以选择TCP，MQTT等协议。连接TCP服务器，需要配置TCP服务器地址，端口号等参数；连接MQTT服务器需要配置鉴权信息，订阅和发布的Topic等参数。此外，其它复杂功能，也会涉及到一些参数的配置。 网络参数配置功能：上述功能实现后，可以考虑后期维护过程中，当DTU现场维护不方便，使用网络对其进行配置的方式。配置的方式可以选择多种形式，可以将上面的指令稍微修改，也可以另外写一份协议。 心跳功能：当DTU和远程服务器建立连接后，服务器判断设备是否在线，需要DTU定时发送一串数据给服务器，用通信来确认DTU在线。 定位功能：可以通过软件控制GNSS芯片的电，掉电，可以配置上报的NMEA语句。 2.软件功能定义 2.1 软件实现功能： AT指令配置设备运行参数，包括：服务器连接IP、端口号；心跳包开启/关闭；心跳包内容；注册包模式；注册包内容。以及复位和查询相关配置参数指令。 可随时选择进入、退出透传模式 心跳保持功能，心跳间隔可配置 网络重连功能 理论上可以发送无限长度数据包 波特率固定为115200，可以根据客户需求定制 网络AT指令和JSON协议配置功能，可以通过服务器下发远程AT指令配置 支持远程升级 定位功能 2.2 软件功能模块分析： 按照上面的分析，开发的过程就是实现一个个组件，几个组件完成一个模块，几个模块完成一个项目的开发。 开发过程会从核心组件验证，完整代码详解，调试三个章节来讲，如何使用服务层API或应用层组件中的代码实现组件和模块，从而完成整个项目。 2.3 软件流程图： 3.基开发豆平台开发分析 我们的目的是做一款DTU，根据DTU应该具有的的功能，代码可以分为：数据存储模块，AT指令模块，切卡模块，透传模式切换模块，MQTT模块，心跳模块，掉线重连模块，GNSS模块，闹钟模块。 模块是根据相似的功能，把对应的代码放到同一个源文件中。每个功能算作一个组件，不同组件组合以来，构成了模块的主要功能。 数据存储组件：包括文件创建，初始化，读写，关闭等。 AT指令组件：包括串口初始化，串口数据接收，发送，数据分析，AT指令解析 切卡组件：包括GPIO初始化，复位切卡 透传模式切换组件：包括串口初始化，串口数据接收，发送，数据分析，切换模式 掉线重连组件：包括连接状态检测，掉线重连 MQTT组件：包括参数配置，订阅，发布Topic等 心跳组件：包括参数配置，定时发送 GNSS组件：包括参数配置，串口初始化，串口数据接收，数据分析，模式切换，定时上报 上述模块功能大致是按照依赖顺序来的，下面的模块实现可能要基于上面的组件。 AT指令模块 心跳模块 MQTT网络模块 网络AT模块 主任务模块 升级模块 文件模块 定位模块 四、CAT1 DTU方案成果展示 1.SCH的讲解和Geber文件资料 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 2.Datasheet 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 3.AT指令手册 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 4.产品BOM 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 5.固件下载链接 详情请进入奇迹物联wiki知识库获得详解 五、如何了解更多CAT1 DTU方案 本文章源自奇迹物联开源的物联网应用知识库Cellular IoT Wiki，更多技术干货欢迎关注收藏Wiki： Cellular IoT Wiki 知识库 (https://rckrv97mzx.feishu.cn/wiki/wikcnBvAC9WOkEYG5CLqGwm6PHf) 欢迎同学们走进AmazIOT知识库的世界！ 这里是为物联网人构建的技术应用百科，以便帮助你更快更简单的开发物联网产品。 Cellular IoT Wiki初心： 在我们长期投身于蜂窝物联网 ODM/OEM 解决方案的实践过程中，一直被物联网技术碎片化与产业资源碎片化的问题所困扰。从产品定义、芯片选型，到软硬件研发和测试，物联网技术的碎片化以及产业资源的碎片化，始终对团队的产品开发交付质量和效率形成制约。为了减少因物联网碎片化而带来的重复开发工作，我们着手对物联网开发中高频应用的技术知识进行沉淀管理，并基于 Bloom OS 搭建了不同平台的 RTOS 应用生态。后来我们发现，很多物联网产品开发团队都面临着相似的困扰，于是，我们决定向全体物联网行业开发者开放奇迹物联内部沉淀的应用技术知识库 Wiki，期望能为更多物联网产品开发者减轻一些重复造轮子的负担。 Cellular IoT Wiki沉淀的技术内容方向如下： 奇迹物联的业务服务范围：基于自研的NB-IoT、Cat1、Cat4等物联网模组，为客户物联网ODM/OEM解决方案服务。我们的研发技术中心在石家庄，PCBA生产基地分布在深圳、石家庄、北京三个工厂，满足不同区域&不同量产规模&不同产品开发阶段的生产制造任务。跟传统PCBA工厂最大的区别是我们只服务物联网行业客户。 连接我们 ，和10000+物联网开发者一起 降低技术和成本门槛 让蜂窝物联网应用更简单~~ 哈哈你终于滑到 最重要 的模块了， 千万不！要！划！走！忍住冲动！~ 欢迎加入飞书“开源技术交流群”，随时找到我们哦~ 点击链接 如何加入奇迹物联技术话题群 可以获取加入技术话题群攻略 Hey 物联网从业者， 你是否有了解过奇迹物联的官方公众号“ eSIM物联工场 ”呢？ 这里是 奇迹物联的物联网应用技术开源wiki 主阵地，欢迎关注公众号，不迷路～ 及时获得 最新物联网应用技术沉淀发布

随着Cat.1芯片及模组在功耗和成本上的不断优化，在窄带物联网领域，越来越多的终端客户把Cat.1当做与NB-IoT相比较的第二选择。 越来越多的表计、烟感、市政等行业终端将Cat.1模组应用于非集中化部署的上报类终端业务中，Cat.1这只“网红猫”仍保持旺盛生命力，满足中低速物联网应用需求。 据中国信通院所发布的《2022年移动物联网发展报告》显示，国内运营商已在全国城镇地区形成极佳的LTE网络深度覆盖，承载着大规模、长生命周期的物联网应用需求。LTE网络资源充足，Cat.1终端无需增加额外投资即可便捷联网。另一方面，NB-IoT基站建设基本趋向停滞，特别是农村及偏远地区覆盖率减少，支持的规模化上报类应用能力不足。 而Cat.1产品基于成熟的LTE网络，能够稳定提升终端用户的体验。 NB-IoT在推广初期，因其功耗低、业务上报时不需要重新注网等特点可有效提高终端电池使用寿命。 随着Cat.1产品芯片工艺制程的提升、电源管理能力的优化与网络侧PSM的支持，在具体业务场景下，Cat.1和NB-IoT在功耗上的差距逐步缩小，Cat.1产品已能满足终端对低功耗能力的诉求。 在成本及运维上，NB-IoT模组相比Cat.1模组的硬件成本略低，但Cat.1模组在网络覆盖率、传输速率、功耗方面表现更优异。随着Cat.1资费逐步降低与LTE网络发展，使用Cat.1产品的终端客户基本不会因网络原因产生额外的运维投入，可大大降低用户的运维成本。 相比NB-IoT，Cat.1在网络覆盖、功耗优化及成本趋势方面具有明显的市场前景与优势，影响着物联网业务的发展。 从物联网业务模型上看，伴随水表、燃气表等中低速应用对Cat.1的切换，原有的“金字塔”物联网模型逐步转化为“鸡蛋”模型，大多数物联网业务集中向中低速业务转化。 近期，广和通发布了新一代低功耗Cat.1模组LE270-CN，其卓越的功耗优化和低压供电能力有效提升终端产品的电池寿命。LE270-CN大幅优化连接态与DRX功耗。PSM模式下，LE270-CN功耗低至2.5uA，在IDLE态下小于100uA，支持上报类物联网终端低功耗需求，助力终端待机时间更持久。 LE270-CN支持扩展低压供电，只需参考广和通的外扩升压电路设计即可有效实现低压MCU工作模式与Modem模式的切换。LE270-CN尺寸上兼容广和通多款NB-IoT模组，帮助客户由NB-IoT平滑切换Cat.1。

如果要在中低速率物联网市场中评选人气最高的“网红”通信技术，Cat1技术当之无愧。除了拥有优异的网络性能、高可靠性、高覆盖率、高性价比的“理想型”条件外，Cat1还支持10Mbps的最大下行速度和5Mbps的上行速度，已被公认为不依赖高速数据传输但仍需要4G网络的经济普适型应用的“最佳拍档”。 Cat1如何掀起一股热潮？ 技术即便面世已有一定时间，却仍是当下推动“万物互联”的重要通信技术，完美承接2G/3G退网后的中低速连网需求。Cat1技术正如其名，如今仍是通信领域的一只活跃“小猫”，纵横于中等速率物联网连接领域。 Cat1是针对中低带宽物联网设备设计的网络制式，是3GPP Release8中的重要部分，能够提供比NB-IoT技术更高的数据速率。Cat1与Cat4同样依赖于现有的4GLTE网络，无须额外的部署投资。但与LTE Cat4相比，Cat1则表现出强有力的成本优势，通信技术、创新物联网平台和软件方面的优势极大降低了LTE Cat1技术的成本。目前Cat1模组的成本仅为Cat4模组的一半，甚至更低，这为各种物联网应用和场景提供普惠的无线连接服务。 “多快好省”，Cat1技术应用广泛 Cat1技术具有低功耗、移动性好、网络覆盖广、性价比高等优势，在共享经济、公网对讲、资产追踪、安防监控、两轮出行、工业控制领域均能大施拳脚，特别是车载后装领域，如在T-BOX、Tracker等终端实现规模化应用。 车载终端作为车联网基础数据的抓手和应用的载体，是与用户交互的第一界面，对车联网的推广和渗透率提升至关重要。特别是车载后装的广泛应用，对车联网规模化落地有重要的助推作用。Cat1技术在车载后装的应用主要体现在移动定位与导航、低时延数据传输上，加之Cat1技术低功耗的特性，完美满足了车载后装领域的无线通信需求。 广和通LTE Cat1系列全线赋能物联网领域 着眼于Cat1如今红火的趋势，且为加速万物互联，广和通作为全球领先的无线模组提供商已陆续推出多款覆盖多区域型号的Cat 1系列产品，多封装尺寸适用不同行业。其中，最新一代 Cat1模组MC669 系列正以更先进工艺、更低功耗和更低成本赋能超30%的垂直行业规模化落地。 广和通MC669系列采用21.9mm*22.9mm*2.2mm的LCC+LGA封装方式，在满足极致尺寸的前提下，给用户提供非常多的外设资源，并且兼容市面上多款Cat1模组。MC669系列可定制化支持WiFi-Scan、PSM、双卡双待等功能，拥有先进的芯片级电源设计和优秀的内核级电源管理，融合协议栈电源优化，PSM功耗低至1.5uA；寻呼模式功耗下降30%；DRX功耗比上一代降低15%。同时，MC669系列可为客户提供IoT行业解决方案参考设计及客户开发支持。 广和通MC669系列专注于LTE通信体验，支持国内运营商所有4G频段。MC669拥有丰富的工业标准接口资源，如CAMERA、LCD、SDIO、USB、UART、I2C、SPI、I2S等，最多可支持48个GPIO。软件上支持内置TCP/IP协议、LBS、PPP、ECM、RNDIS、录音、播放等功能，可选支持TTS、扫码库、GNSS等功能，满足多样化的物联网产品软硬件诉求。支持Window/Android/Linux等主流操作系统，可广泛应用于中低速率物联网市场，如Tracker、泛支付、共享经济、工业互联 、安防监控、BMS、车载等多种应用场景。 广和通 LTECat1模组 拥有多款纵横全球的产品 ，如第一代明星产品L610系列，拥有多种封装方式，在LTE FDD模式下，最高下行速率达10.3Mbps，最高上行速率可达5.1Mbps；2021年，广和通相继推出MC610系列及MC116系列，覆盖欧洲、拉美及北美地区移动网络，丰富广和通海外Cat1产品线，为用户广泛部署IoT设备提供稳定通信服务；MC669作为新一代Cat1产品，其功耗、成本、工艺均得到里程碑式的优化，全面提升终端设备的连网能力。为帮助终端客户优化设备设计，广和通将陆续推出极致尺寸的Cat1产品，全面提升广和通Cat1模组的性能。

在物联网技术日趋成熟的当下，物联网技术加持资产跟踪和远程库存监控，保持设备和运营的顺利进行，为资产管理提供源源不断的发展动力。对设备及其运输和库存进行追踪，是一项不断发展且始终重要的应用。借助无线通信模组与良好的资产追踪设备可帮助行业及时追踪重要资产与数据，资产追踪将变得轻松高效。 常见的资产追踪应用包括施工现场跟踪设备、制造工厂跟踪生产线效率、监测医疗设备、仓库物流跟踪与装运轨迹、跟踪重要昂贵设备防丢失盗窃，提高设备的利用率。传统的资产追踪方式往往会耗费大量人工成本，孤立的系统无法进行精准的数据跟踪。借助无线技术、大数据与云计算，则可实现自动化的资产追踪。 以智慧仓储为例，当资产在库时，可通过无线通信对资产、人员、事件进行实时定位，改善通信与协作，了解资产实时状态。在资产运输中，借助无线模组可实现对货物运输状态的跟踪。在资产到库后，通过强大的数据管理和可视化功能来管理和维护设施安全与运营，快速进行资产维护。 资产追踪的应用充分发挥无线技术多个关键属性，将GNSS定位功能、低功耗、可控且较低成本等特性融合。 在资产的无线追踪中，最重要的是定位其实时位置，并将定位信息及时同步至应用端，此时对定位精度也有一定要求。由电池供电的资产追踪设备往往使用寿命长达10年，这要求资产追踪整体硬件设施具备低功耗特性，提供长周期的物联网服务。再者，资产追踪设备往往对成本敏感度较高，设备成本、部署成本及维护成本需更可控。 基于以上资产追踪应用的无线通信需求，广和通Cat 1模组可提供优质且高性能的通信支持。广和通MC669系列采用高性能LTE Cat1 bis芯片，模组可选择GNSS功能，多星座定位满足用户多种环境下快速精准定位需求，从而提高资产追踪效率，降低设备集成工作量并快速上市。 广和通MC669系列采用21.9mm*22.9mm*2.2mm的LCC+LGA封装方式，在满足极致尺寸的前提下，给用户提供非常多的外设资源，并且兼容市面上多款Cat1模组。MC669系列可定制化支持WiFi-Scan、PSM、双卡双待等功能，拥有先进的芯片级电源设计和优秀的内核级电源管理，融合协议栈电源优化，PSM功耗低至1.5uA；寻呼模式功耗下降30%；DRX功耗比上一代降低15%，帮助客户将功耗、设备成本和相关数据服务成本降至最低。 资产追踪设备应用场景广阔，目前主要应用于车队管理、大型工业设备以及仓储物流领域。资产管理也不仅仅是清理资产数量和定位，还要监控资产实时运行状况和定位追踪功能。广和通无线模组助力资产管理，极大节省、降低运营成本和功耗，更科学地调度资产，实现资产价值最大化。