B109 - GSM Tabanlı Sensör Telemetri Modülü

Amaç​

B109, saha koşullarında çalışan sensör/IO verilerini GSM üzerinden telemetri olarak iletmek üzere tasarlanmış, düşük güç tüketimli bir modüldür.

Kapsam​

Bu doküman, B109 modülünün istemlerini (gereksinimlerini) tanımlar. Elektronik veya yazılımsal çözüm önerisi içermez.

Proje Talimatları​

Bu projede ilerleyen tüm konuşmalarda, aşağıdaki maddeler ön-kabul / talimat olarak geçerlidir ve yeniden açıklanması gerekmez:

• Modül GSM temelli telemetri modülüdür.
• GSM modem olarak Telit LE910C1-EUX kullanılacaktır (ileride maliyet odaklı alternatif revizyonlar çıkabilir).
• Modül üzerinde 18650 Li-ion batarya bulunacaktır.
• Batarya solar üzerinden şarj edilebilecektir; kullanıcı adaptör ile de bağlantı yapabilecektir.
• Batarya ölçümü MAX17055 gauge ile yapılabilecektir.
• Güç mimarisi: batarya önce 5V boost, ardından 3.3V regülasyon.
• Sistem uyu-uyan çalışacaktır: TPL5111 ile periyodik uyanma (varsayılan 30 dk, değişebilir), veri gönderimi sonrası yeniden uyuma.
• TPL5111 harici uyandırma butonu opsiyoneldir.
• MCU: ATmega328P, 3.3V çalışacak, 7.3728 MHz kristal kullanılacaktır.
• MCU 8 kanal dijital giriş okuyacaktır; telemetri paketine dahil edilebilecektir.
• Modül üzerinde I2C mux ve sonrasında 4 kanal I2C soketi olacaktır; soketlerde 5V ve 3.3V bulunacaktır.
• Modül üzerinde RS-485 çıkışı olacaktır; MCU tarafında software serial kullanılacaktır.
• MCU’nun hardware serial hattı GSM modeme ayrılacaktır. -- Modül üzerinde MCU kontrolünde bir LED bulunacaktır (opsiyonel RGB ve renk kodlu bildirim).

Ürünleştirme ve Ekosistem Stratejisi​

Bu proje, open-core (açık çekirdek) donanım yaklaşımıyla konumlandırılacaktır.

• Açık çekirdek (open-source): B109’un temel donanımı ve minimum çalışır yazılımı.
• Ücretli ekosistem: Saha ölçeklenebilirliği, regülasyon uyumluluğu, entegrasyon ve operasyonel kolaylık sağlayan eklentiler (addon), paketler ve hizmetler.

Hedef​

• Türkiye’de artan ithalat maliyetleri ve tedarik zorlukları sebebiyle, düşük maliyet / yüksek güvenilirlik çizgisinde rekabetçi bir modül ortaya koymak.
• İnceleyen mühendislerin ve potansiyel müşterilerin tasarım kalitesi, dokümantasyon ve üretilebilirlik (DFM) seviyesinden etkilenmesini sağlayacak bir prestij/PR ürünü üretmek.
• İsteyen müşterinin tasarımı alıp kendi üretmesi, isteyenin ise bizden (modemsiz ya da modemli) toplu sipariş verebilmesi.

Açık Kaynak Kapsamı​

Aşağıdaki varlıklar açık kaynak olarak yayınlanacaktır:

• Şematik ve PCB (CAD proje dosyaları)
• Üretim dosyaları (Gerber, pick&place, BOM) ve BOM alternatifleri
• Minimum çalışır firmware (uyandır → ölç → ilet → uyu)
• Donanım arayüz dokümanları (pinout, konektör/soket haritası, temel kullanım)

Not: Açık kaynak yayın, projenin kalite standardını ve şeffaflığını artırmayı hedefler. Ürünleştirme tarafında sürdürülebilirlik için bazı bileşenler ücretli ekosistemde konumlandırılır.

Ücretli Ekosistem (Satılacak Katmanlar)​

Aşağıdaki kalemler ticari paket/hizmet olarak sunulacaktır:

1) Modemli/TR uyumlu paketler

• Müşteri toplu alımda modemsiz ürün alabilir.
• Modem, Türkiye’de temin edilip montajlanarak regülasyon/uyumluluk riskleri azaltılabilir.

2) Add-on kartlar ve çevresel ekipmanlar

• Endüstriyel giriş modülleri (24V DI, opto vb.)
• Sensör modülleri (tak-çalıştır, kalibrasyonlu)
• RS-485 izolasyon/koruma eklentileri
• Solar panel + batarya + kablo seti gibi enerji kitleri
• Kutu/konnektör kablolama (harness) ve montaj aksesuarları

3) Yazılım ve bulut hizmetleri (opsiyonel)

• Cihaz kayıt/provisioning (seri no/QR, parametre yükleme)
• Dashboard, alarm/olay takibi, kullanıcı/rol yönetimi
• API/entegrasyon paketleri (SCADA/ERP vb.)
• Firmware yönetimi/dağıtımı (gerektiğinde)

4) Hizmet ve destek paketleri

• Kurulum / devreye alma
• Saha test raporları
• Özel entegrasyonlar
• SLA’li teknik destek

Destek Sınırları​

• Açık kaynak çekirdek için destek, öncelikle dokümantasyon ve issue takibi üzerinden yürütülür.
• Üretim, entegrasyon, sahada devreye alma ve hızlı yanıt gerektiren destek ihtiyaçları ücretli destek paketleri kapsamında ele alınır.

Marka ve Dağıtım Kuralları​

• Açık kaynak yayın, tasarımın incelenebilir ve türetilebilir olmasını sağlayabilir; ancak marka/isim/logo kullanım hakları ayrı yönetilir.
• Ticari dağıtımda ürün adı/marka kullanımı için ayrı kurallar uygulanacaktır.

Ekosistem Yol Haritası (Özet)​

• V1: Açık çekirdek donanım + minimum firmware + üretim/test dokümanları
• V1.1: Add-on modüller (endüstriyel DI, RS-485 koruma/izolasyon, sensörler)
• V1.2: Enerji kitleri (solar+batarya) ve kutu/harness standardizasyonu
• V2: Opsiyonel cloud/dash/alarm katmanı ve saha ölçekleme araçları

Terimler ve Kısaltmalar​

• GSM Modem: Hücresel haberleşme modülü
• MCU: Mikrodenetleyici
• Gauge: Batarya seviye/sağlık ölçüm entegresi
• Uyku/Uyanma: Güç yönetimi döngüsü (periodik uyan, veri gönder, yeniden uyu)

Donanım Bileşenleri ve Sabit Seçimler​

Aşağıdaki bileşen seçimleri bu revizyon için sabittir:

• GSM modem: Telit LE910C1-EUX
• MCU: ATmega328P
• MCU saat kaynağı: 7.3728 MHz kristal
• Sistem beslemesi: 3.3 V
• Batarya tipi: 18650 Li-ion
• Batarya ölçümü (gauge): MAX17055
• Uyandırma / güç zamanlayıcı: TPL5111

Güç Sistemi İstemleri​

Güç Mimarisi​

• Modül, 18650 Li-ion batarya ile çalışacaktır.
• Batarya, solar kaynak üzerinden şarj edilebilecektir.
• Kullanıcı, gerekmesi halinde adaptör ile de enerji/şarj bağlantısı yapabilecektir.
• Batarya enerjisi, modül içinde önce 5 V’a boost edilecek, ardından 3.3 V’a regüle edilerek kullanılacaktır.
• Batarya seviye ölçümü MAX17055 ile yapılabilecek; ölçüm verileri telemetriye dahil edilebilecektir.

Uyku/Uyanma (Duty-Cycle) Yapısı​

• Modül, düşük güç tüketimi amacıyla uyu-uyan yapısında çalışacaktır.
• TPL5111 kullanılarak sistem periyodik olarak uyanacaktır.
• Varsayılan uyanma periyodu: 30 dakika (değişebilir parametre).
• Uyanma anında MCU ve GSM modem enerjilenecek/aktif edilecektir.
• Veri gönderimi tamamlandığında sistem kendisini tekrar uyku moduna alacaktır.

Harici Uyandırma​

• TPL5111’e bağlı harici uyandırma butonu opsiyonel olarak bulunabilecektir.

Haberleşme İstemleri​

GSM Haberleşme​

• GSM haberleşmesi Telit LE910C1-EUX üzerinden yapılacaktır.
• MCU ile GSM modem arasındaki haberleşmede hardware serial kullanılacaktır.

RS-485 Haberleşme​

• Modül üzerinde RS-485 çıkışı bulunacaktır.
• RS-485 haberleşmesi MCU tarafında software serial ile sağlanacaktır.

MCU İstemleri​

• MCU: ATmega328P olacaktır.
• MCU, 3.3 V besleme ile çalışacaktır.
• MCU saat kaynağı 7.3728 MHz kristal olacaktır.

Giriş/Çıkış (I/O) İstemleri​

Dijital Girişler​

• MCU, 8 kanal dijital giriş okuyabilecektir.
• Okunan dijital giriş durumları, telemetri gönderiminde veri paketi içinde iletilebilecektir.

I2C Genişleme​

• Modül üzerinde bir I2C mux bulunacaktır.
• I2C mux sonrasında 4 kanal I2C soketi bulunacaktır.
• Her I2C soketinde hem 5 V hem 3.3 V besleme hattı sunulacaktır.

Kullanıcı Bildirimi​

• Modül üzerinde MCU tarafından kontrol edilebilen bir LED bulunacaktır.
• LED tercihen RGB olabilir ve renk kodları ile bildirim sağlanabilir.

Parametrelenebilir Değerler​

Aşağıdaki değerler proje ilerledikçe güncellenebilir; değişiklikler bu dokümana işlenir:

• Uyanma periyodu (varsayılan: 30 dk)

Gelecek Revizyon Notu​

• GSM modem olarak Telit LE910C1-EUX bu revizyon için sabittir; ileride maliyet odaklı alternatif revizyonlar üretilebilir.