Cara Belajar IOT : Hello World ! Mencoba komunikasi NB Iot dengan SIM7000E breakout board

"Tidak ada kata TERLAMBAT untuk memulai sesuatu..." sesudah tertunda begitu lamanya saya kembali menyentuh kotak hijau dengan kawat tembaga menonjol yang dulunya sering ada disebelah laptop. Kini saya mendapatkan sebuah Breakout Board SIM7000E yang merupakan modul development kit untuk mencoba komunikasi jaman now bernama Internet Of Things - IOT dengan standard yg dipakai NB-Iot yang yaaaa...sangat menakutkan jika dilihat secara sepintas. Kalau pembaca mengikuti perkembangan blog ini sejak awal maka sudah sering dibahas komunikasi antara "benda" dengan "internet" . Tapi sebaiknya jangan meniscayakan perkembangan jaman , karena di era industri 4.0 semua akan menuju ke Internet Of Things.

NB IOT

Standar IOT itu ada banyak dan tidak akan saya bahas semuanya. Pada dasarnya Nb (Narrow Bandwith = Pita Sempit) ini merupakan jawaban dari dunia telekomunikasi selular terhadap IOT. Kita paham bahwa operator seluler yang sudah sangat advance dalam masalah bandwith dan kecepatan komunikasi datanya. Sedangkan disisi lain, komunikasi data mesin industri dan sensor hanya membutuhkan beberapa bit data saja sehingga dirasakan kecepatan dan bandwith LTE yg mencapai 100 mbps menjadi mubazir. Begitu juga dengan penggunaan power dimana IOT mensyaratkan GREEN ENERGY. Bayangkan saya ingin mengirim data pembacaan sensor suhu dengan kecepatan LTE menjadi sangat "njomplang" karena hanya kalau dihitung kasar data suhu yg saya kirim menggunakan resource kurang dari 1% saja. Dengan Nb IOT ini maka semua standar yg disyaratkan oleh industri 4.0 terjawab sudah.

Untuk di Indonesia Telkomsel sebagai operator seluler  terbesar telah melirik teknologi ini sejak lama tapi sepertinya masih gagap dalam memasang "kotak duit" nya sehingga hanya seperti pengisi pameran saja teknologi NbIot nya. Untuk itu telkomsel di 2019 kembali gencar mengadakan seminar dan membagi perangkat NbIot dan kebetulan penulis mendapat limpahan dari teman yg kebingungan meng-Oprek breakout board SIM7000E. Dan jika dilihat kembali penulis sudah sangat familiar dengan SIM900 dan peralatan modem serial sejenis dan AT COMMAND sudah menjadi bahasa sehari-hari. Kita persingkat saja dengan mencoba membuat "Hello World" sebagaimana halnya langkah awal berkenalan dengan alat baru yg biasa saya lakukan. 

SIM7000E BREAKOUT

Dan sangat gembiranya saya karena barangnya yg saya kira menakutkan ini ternyata tidak jauh berbeda seperti moyangnya SIM900 jaman dahulu. Dalam perangkat SIM7000E ini terdapat juga Patch antenna LTE dan GPS Receiver. Spesifikasinya seperti berikut :

  Raspberry Pi connectivity, compatible with Raspberry Pi Zero/Zero W/Zero WH/2B/3B/3B+

 Supports TCP, UDP, PPP, HTTP, FTP, MQTT, SMS, Mail, etc.

 Supports GNSS positioning (GPS,GLONASS,BeiDou and Galileo)

 Onboard USB interface, to test AT Commands, get GPS positioning data, and so on

 Breakout UART control pins, to connect with host boards like Arduino/STM32

 Onboard voltage translator, 3.3V by default, allows to be switched to 5V via 0Ω resistor

 SIM card slot, compatible with both normal SIM card and NB-IoT specific card

 2x LED indicators, easy to monitor the working status

 Baudrate: 300bps~3686400bps

 Control via AT commands (3GPP TS 27.007, 27.005, and SIMCOM enhanced AT Commands)

 Supports SIM application toolkit: SAT Class 3, GSM 11.14 Release 98, USAT

 Comes with development resources and manual (examples for Raspberry /Arduino/STM32)

Dan yg paling penting adalah support NBIOT dan SIM CARD yg digunakan support NB Iot diberikan dari telkomselnya langsung. Lalu saya ngetest dimana nih? Kan NBIot tidak semua BTS yg aktif. Bersyukurlah karena dalam jarak 2 Km ada BTS Telkomsel yg sudah nyala NB Iot Nya

Lhoo kok digambar diatas sinyalnya sudah bisa keluar? Gampang aja kita colokkan breakout board ke PC melalui kabel USB dan jangan lupa install drivernya disini : www.waveshare.com/wiki/File:SIM7X00-Driver.7z . Akan terdapat sekitar 6 devices yg terdetek dan cari COMPORT untuk devices yg bernama :  SIM TECH  HS-USB AT PORT 9001 (COM xx ) . Karena sudah terhubung dengan PC maka buka terminal putty anda dengan port 25 dan baudrate 115200. Lanjut kita bahas satu persatu AT Command yg digunakan untuk koneksi NBIot

AT+COPS?

Fungsinya untuk mengetahui apakah jaringan sudah terhubung benar dan registrasi sukses. Dari jawaban nya digambar saya pastikan sudah konek ke MCC ID 510 = Indonesia MNC 10 = Telkomsel dan level sinyal 9 (max 31)  walau level kecil tapi lumayan sudah konek.

AT+CPSI?

Perintah spesifik untuk mengecek apakah SIM CARD dan NETWORK sudah berada pada kondisi yg diinginkan yaitu NBIoT. Syukurlah saya berada pada jalur yg benar.

AT+CGNAPN

Untuk menghubungkan SIM7000 ke internet maka SIMCARD harus berisikan APN yg sesuai untuk NBIot. Kali ini telkomsel memberikan nama APN berupa "NB1INTERNET"

AT+CSTT

Perintah ini untuk melakukan seting APN yg digunakan sesuai dengan yg tersedia

AT+CIICR dan AT+CIFSR

Berikan command ini ke modem untuk melakukan koneksi NBIot ke jaringan. Seperti contoh diatas saya mendapatkan IP 10.0.2.8. Lalu bagaimana melakukan hello world sehingga terbuksi koneksinya sudah benar?  Mari kita lakukan langkah berikut :

1. Install aplikasi TCP listener pada pc atau smartphone. Kali ini saya menggunakan smartphone android dengan aplikasi TCP SERVER yg dapat diunduh di playstore.

2. Gunakan Internet lewat wifi agar lebih mudah pengaturan port forwarding nya. Catat IP WAN yg didapat dan gunakan IP STATIC pada smartphone dengan tujuan agar tidak berubah-ubah Port Forwardingnya pada router internet yg digunakan. Jika menggunakan modem telkom indihome cukup mudah hanya dengan melihat setting berikut pada console routernya :

Anda juga bisa menggunakan whatismyipaddress dot com untuk melihat IP WAN internet anda.

3. Lakukan PORT FORWARDING di router dan memforwardnya langsung ke IP Smartphone. Pada contoh berikut saya menggunakan HP dengan IP static 192.168.1.12 dan port forwarding di 1822

4. Masuk ke aplikasi smartphone TCP SERVER dan buat server dengan menggunakan IP dan Port seperti gambar diatas. Jangan lupa koneksikan smartphone ke SSID wifi yg sesuai dengan router tadi.

HELLO WORLD !

Kini saatnya pembuktian apakah SIM7000E dapat mengirimkan data teks sederhana ke smartphone saya. Data teks ini bisa saja dikirimkan melalui port serial yg terdapat dari breakout board, sehingga semisalnya data suhu dari alat pengukur suhu dan kelembaban yg dulu saya kerjakan atau alat-alat lain di blog ini mugkin saja dilakukan. Kali ini saya akan berkomunikasi melalui terminal putty saja.
AT COMMAND yg dibutuhkan adalah :

AT+CIPSTART

Jika muncul jawaban CONNECT OK maka berarti kita siap menerima dan mengirim data antara putty serial (terhubung NB Iot) dan smartphone.


AT+CIPSEND

Gunakan command AT+CIPSEND untuk mengirim data ke lawan TCP yg sudah terkonek sebelumnya. Ketikkan kata yg ingin di kirim contoh diatas : HELLO WORLD ! kemudian diakhiri dengan kode hexa 0x1A atau kombinasi keyboard CTRL^Z  (kalau sering kirim sms via at command pasti paham) ...dan kita tunggu konfirmasi SEND OK. Jawabannya di smartphone seperti berikut :

Wahhh akhirnya sampai juga pesannya dari Terminal => Serial COM => SIM7000E => NBIot =>Smartphone. Gembiranya bukan main kawan, berarti berbagai kemungkinan aplikasi IOT sudah terbayang didepan mata.  Bagaimana kalau smartphone membalas kirim data ke Terminal / Putty ? 

Dan bagaimana response dari terminal /Putty ?

Dan lengkap sudah komunikasi dua arah dapat dilakukan oleh Terminal dan Smartphone melalui NB Iot. Jangan lupa untuk menutup koneksi menggunakan perintah AT+CIPCLOSE dan AT+CIPSHUT.

Cakrawala baru telah terbuka bagi penulis untuk menggabungkan perangkat yg sudah pernah dirancang ke dunia IOT dan semoga tetap dapat berbagi ilmunya dengan pembaca setia AISI555 dot com. Tentunya penulis merasa IOT bukan hal susah, tetapi yg susah adalah merancang desain awalnya dan terbayangkan keruwetan yg dihadapi para engineer pelopor IOT diluar sana, dan saya tak kan lupa  berucap TERIMA KASIH !