Technologies Philoc – Référencement du module GPS

 

Préambule. Objectifs du projet de balise Philoc

La balise Philoc est un objet connecté d’un genre nouveau, dont les modalités de développement et les objectifs visés sont décrits sur le site www.philoc.fr. En résumé, il s’agit d’un développement par un amateur de technologies WEB, concerné par le Handicap, et intéressé à suivre une démarche éco-responsable (économie d’énergie, utilisation de technologies comprises et maîtrisées …). on se donne comme objectif de pouvoir utiliser la balise  pour des actions de bénévolat et des oeuvre sociales. Avec comme effet de rechercher des solutions fiables et robustes, à coût maîtrisé. On vise pour des petites séries un coût de revient de 50€ par balise.

Cet article fait suit une analyse de la consommation de la balise Philoc, et de son autonomie sur piles, réalisée au 06/12/2017, suite à une première intégration réalisée avec deux balises référencées chez Sigfox par les identifiants 10D192 et 18AEA2. Cet article est proposé pour avis et contribution des visiteurs de www.philoc.fr. Il est géré sous le mode de licence CC-BY-SA, comme l’ensemble du site.

Référencement d’un module GPS agréé U-Blox

Notre vision, basée sur une appréciation positive de la technologie U-Blox

La balise dispose d’une fonction de localisation GPS, remplie par un module raccordé au cœur CPU par un lien UART, et utilisant la technologie U-Blox selon la série 6M. L’applicatif dispose de parties de code écrites pour cette tecchnologie, de nature à optimiser la fonction GPS.

Prenons un exemple d’optimisation pour mieux comprendre. Une balise dispose d’un état veille et d’un état actif. Chaque transition du mode actif vers le mode veille conduit à ce que le host coupe l’alimentation du module GPS via un PMOS. Dans le sens veille vers actif, le host pilote le retour d’alimentation. Les démarrages à froid sont systématiquement pratiqués, et leur fonctionnement a conduit à intégrer des fonctions U-Blox de type A-GPS en complément de la librairie TinyGPS en charge de l’exploitation des trames NMEA. Par ailleurs, les modules sont configurés avec le logiciel U-center mis à disposition par U-Blox.

Les travaux menés avec la technologie U-Blox donnent globalement satisfaction. La documentation U-Blox est précise. L’outil de configuration U-center est complet. Les performances obtenues pour la localisation en situation indoor et outdoor sont correctes. Nous souhaitons capitaliser sur l’investissement déjà réalisé à étudier et optimiser l’emploi de la technologie U-Blox.

Par ailleurs, la faiblesse de nos moyens de développement nous conduit à développer à partir de modules, et pas de circuits nus. U-Blox semble se focaliser sur la fabrication de circuits nus. Reste alors à identifier et établir le dialogue avec des fournisseurs de modules, intégrateurs agréés de la technologie U-Blox.

Nous avons identifié  deux points à résoudre, qui incitent à aller au delà d’un simple achat de modules en e-commerce, et à mettre en place un lien de contact fournisseur :

  • Le souci de disposer de modules réalisés selon un schéma agréé par U-Blox, évitant tout risque de contrefaçon ou d’écart par rapport aux spécifications U-Blox.
  • La nécessité d’optimiser la plage d’alimentation du module GPS dans la mesure où il est le premier module de la balise Philoc à dévier de son comportement nominal quand les piles se déchargent. On mesure les premiers écarts autour d’une tension d’alimentation de 2.65V, hors spécifications effectivement, mais sans effet de dégradation sur chacun des autres circuits.

Focus sur notre sensibilisation au risque de contrefaçon et de non-qualité

Il n’est absolument pas question, dans notre charte de fonctionnement sur www.philoc.fr, de prendre le d’utiliser des produits contrefaits ou non agréées par lU-Blox. Nous avis pris conscience que nos deux premiers modules ayant supportés les développements jusqu’à ce jour n’étaient peut-être pas réalisés selon une filière agréée U-Blox, bien que commandés chez le plus gros site de e-commerce … En toute transparence, voici d’ailleurs une photographie de l’annonce commerciale attachée à nos circuits actuels. Sont ils représentatifs d’une qualité de fabrication U-Blox ?

 

Expression de besoin à disposition des fournisseurs de modules en technologie U-Blox

Plutôt que d’exprimer uniquement notre question liéée à la plage d’alimentation, nous faisons en sorte d’exprimer nos attentes de façon globale.

Éléments non-techniques

  • Le contexte de bénévolat et d’amateurisme attaché au projet Philoc privlégie les offreurs qui acceptent de s’écarter ponctuellement d’objectifs industriels plus classiques et plus rentables
  • Nos séries seront faibles (quelques modules) et le prix des modules a un impact direct sur nos finances propres.
  • Nos résultats d’intégration sont mis à disposition en mode CC-BY-SA. Nous pouvons nous engager à faire vérifier nos textes avant publication, au titre d’un partenariat
  • Nous souhaitons la mise en place d’un lien pour les questions liées à l’intégration.

Éléments techniques

  • la balise hôte calcule des positions en mode indoor ou outdoor
  • Le lien entre le host et le module GPS est de type UART en niveau 3V / 3.3V
  • La tension de 3V / 3.3V fournie au module est celle fournie également à notre host par deux piles 1.5V alcalines
  • Eventuellement tenir compte du voltage drop d’un PMOS de coupure externe d’alimentation, mais l’idéal serait qu’il soit intégré au module GPS
  • Les démarrages à froid doivent pouvoir être répétés selon une période minimale allant de 5 minutes à 24 heures
  • Configuration des modules à partir de U-Center, via un connecteur micro-USB intégré au module, plutôt que par l’UART
  • Préférence pour des modules disposant d’une antenne solidarisée au circuit principal. En mouvement, la position d’antenne n’est pas vraiment maîtrisable.
  • Impression favorable et connaissance des spécifications protocolaires des séries 6 de U-Blox. Et dans un moindre niveau de détail la série 8.

 

 

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