Digi XBee®️ – Embedded Module

Erfahren Sie im heutigen Blogpost wie drahtlose Designs für zentral eingebettete Funk-Module mit flexiblen Formfaktoren, Protokollen und Kommunikationsbereichen für industrielle Netzwerke für Ihr nächste IoT-Anwendung eingesetzt werden können und welche Vorteile diese mit sich bringen.

Digi XBee® – Funkmodule für eingebettete Systeme

Die Digi XBee® Funkmodule ermöglichen drahtlose Konnektivität über mehrere Protokolle, sind zukunftssicher und bewähren sich im Laufe der Zeit. Die Aktualisierungen und Verbesserungen, die in den letzten Jahren an den Digi XBee® Produktlinien vorgenommen wurden, trugen dazu bei, die Produktinnovation voranzutreiben, das Rapid Prototyping zu beschleunigen und die Time-to-Market mit über 15 Millionen verkauften Einheiten weltweit zu verbessern.

Unter anderem bietet BRESSNER Technology mit der Digi XBee® 3 Serie eine neue Generation fortschrittlicher Module, für anspruchsvolle Remote-Anwendungen mit geringem Stromverbrauch. Das Cellular Modul wurde für eine Direktkommunikation über Mobilfunknetzwerke entwickelt, während das LTE-M/NB-IoT-Modul zwei internationale Kommunikationsstandards für drahtlose Konnektivität in einem Funkgerät vereint. Darüber hinaus sorgen einheitliche Formfaktoren und Pin-Kompatibilität für mehr Flexibilität. Die Digi XBee® Module werden vor der Markteinführung nicht nur vorzertifiziert, sondern unterstützen auch MicroPython mit vorinstallierten Code-Bibliotheken für Edge Computing Systeme.

BRESSNER Technology stellt gemeinsam mit Digi International eine Reihe von Tools zur Verfügung, um die Prozesse während der technischen Phasen im Lebenszyklus einer IoT-Anwendung zu straffen. Der Hardware- und Lösungsanbieter hilft Kunden dabei, Aufgaben zu vereinfachen, die Time-to-Market zu kürzen sowie den Fernzugriff für Firmware-Updates und laufende Überwachung zu ermöglichen.

BRESSNER unterstützt jede Phase des Anwendungslebenszyklus mittels Digi XBee® Tools. Von der Proof-of-Concept Phase, zur Evaluierung der Fähigkeiten einer drahtlosen Technologie, über die Herstellung in großen Maßstäben sowie einen großflächigen Feldeinsatz, bis hin zum Remote-Management.

Phase 1: Entwicklung

Das Digi XBee® Configuration and Test Utility (Digi XCTU®) ist das erste von fünf Tools, mit denen Benutzer in der Entwicklungsphase ihre drahtlose Anwendung gestalten, konfigurieren und testen können. Viele XBee® Entwickler bevorzugen die Verwendung der XCTU-Software, da sie sowohl den Durchsatz als auch die Reichweite messen kann.

Digi XBee® MicroPython bezeichnet eine Version von Python, die auf drahtlosen Digi-Modulen ausgeführt wird. Es ermöglicht Entwicklern, intelligente Verhaltensweisen schnell in ihre Anwendungen zu kodieren und diesen Code dann über den Netzwerkrand zu senden.

Das Digi XBee® XBIB-C-Entwicklungsboard bietet eine Reihe von Prototyping-Funktionen zum Evaluieren und Testen der Funktionalität von Mobilfunkmodulen, unter anderem des Stromverbrauchs. Es gibt Modelle für verschiedene Formfaktoren: Through Hole, Surface Mount und Micro. Zusätzlich enthält die Platine eine 40-polige Erweiterungsleiste für Zubehör wie das GPS Daughter Board.

Das Digi XBee® Daughter Board stellt hierbei eine Erweiterungsplatine dar, die an das XBIB-C Board angeschlossen wird, um die GPS-Funktionalität für Ihre IoT-Anwendung schnell entwickeln und testen zu können.

Das fünfte und letzte Tool ist das Digi XBee® MicroPython PyCharm IDE Plugin. Es handelt sich um ein Software-Plugin, das eine integrierte Umgebung für die schnelle Kodierung von MicroPython auf XBee® Modulen bietet und somit den Programmier- und Flash-Prozess vereinfacht.

Phase 2: Aufbau

Während dieser Phase ist der Ingenieur dafür verantwortlich, die vom Entwickler bereitgestellte Konfigurationsdatei zu übernehmen und das konfigurierte Digi XBee® Gerät in großem Umfang aufzubauen. Hierfür wird der Digi XBee® Multi Programmer verwendet, ein Gerät mit einer Softwareschnittstelle, die es ermöglicht, bis zu sechs XBee® Module gleichzeitig zu programmieren. Um den Durchsatz weiter zu erhöhen, können Techniker mehrere Digi XBee® Multi Programmer an den PC anschließen. Der Multi Programmer ist in drei Modellen erhältlich, die jeweils dem XBee® Formfaktor entsprechen: Through Hole, Surface Mount und Micro.

Phase 3: Feldeinsatz

Sind die Vorbereitungen getroffen, um das Netzwerk an konfigurierten Geräten im Feld einzusetzen, helfen drei weitere Tools bei der Inbetriebnahme. Zur Visualisierung und Abbildung lokaler Netzwerke gibt es zum einen das Digi XBee® Network Assistant Desktop-Dienstprogramm. Die Software hilft dabei, die Signalstärke zwischen Knoten zu analysieren sowie Massen-Firmware-Updates an alle Netzwerkknoten zu senden.

Um alle von Digi unterstützten drahtlosen Protokolle verwenden zu können, steht des Weiteren der programmierbare Digi XBee® 3 USB-Adapter als Hardware zur Verfügung. Das Gerät wurde entwickelt, um von einem Notebook oder PC aus, eine Verbindung zu einem lokalen Netzwerk herzustellen, um dieses gemeinsam mit den angeschlossenen Geräten für den Betrieb anzuzeigen.

Zu guter Letzt bietet die herunterladbare Digi XBee® Mobile App dieselbe Funktionalität wie die Digi XCTU, unterstützt jedoch zusätzlich Bluetooth für Außeneinsätze, sodass die Firmware schnell und drahtlos im Feld konfiguriert, in Betrieb genommen und aktualisieren werden kann.

Phase 4: Fernwartung

In der letzten Phase des Lebenszyklus einer IoT-Anwendung steht das Remote-Management. Eine Fernwartung erlaubt es Technikern, laufende Arbeiten zu erledigen, ohne am Einsatzort zu sein um Netzwerkverbindungen herzustellen, zu debuggen und die Betriebszeit des Geräts zu überprüfen. Zu diesem Zweck stellt BRESSNER das cloud-basierte IoT-Geräte- und Netzwerkmanagement-Tool Digi Remote Manager® (DRM) zur Verfügung. Die Software erlaubt es, Netzwerke in Echtzeit zu überwachen, Firmware-Updates durchzuführen und eventuell auftretende Probleme per Fernzugriff zu lösen.

DRM überwacht automatisch den Zustand aller Geräte in Ihrem Netzwerk, unabhängig davon, wo auf der Welt sich diese befinden und kann schnell alle Konfigurationen zurücksetzen, die möglicherweise manipuliert wurden. Warnmeldungen lassen sich für verschiedene Bedingungen einrichten, um im Falle von Systemfehlern schneller reagieren zu können. Über eine browser-basierte Nutzeroberfläche lässt sich der gesamte Netzwerkstatus problemlos auf einen Blick überprüfen. Außerdem können über das DRM-Interface jederzeit schnell und einfach Firmware-Updates oder Sicherheits-Patches für alle IoT-Geräte bereitgestellt werden.

Die Entwicklung eines IoT-Geräts stellt Unternehmen vor eine echte Herausforderung: Projekt-Leiter stehen oft unter Zeitdruck, um Deadlines für Roll-Outs zu erreichen, während Software-Ingenieure und Techniker Ihren Prototyp entwickeln, debuggen, für Feldeinsätze testen und sich durch die Herstellungs- und Implementierungsphasen navigieren müssen. BRESSNER Technology bietet Partnern und Kunden eine Unterstützung in allen Phasen, bis zur finalen Markteinführung und Verwaltung von Digi XBee® Netzwerken sowie umfangreiche Pre- und Post-Sales Dienstleistungen.