MDEK1001
DevKit pro Decawave DW1000 čip (UWB)
MDEK1001 (Module Development & Evaluation Kit) je další příklad zařízení s Decawave DW1000 čipem, který pomocí UWB (Ultra Wide Band) technologie umožnuje lokalizaci a komunikaci. Cena je zhruba 200USD, což vychází cca 5x levněji než Pozyx. Co je lepší? Blog update: 17/1/2023 — OSGAR driver a rychlost měření
 MDEK1001 (zdroj Mouser.com) |
Toto je vlastně druhý článek věnovaný UWB technologii. První část najdete v blogu o Pozyxu.
Obsah
- 220309 - Balíček dorazil
- 220311 - Android a Bluetooth
- 220313 - uwg, uwt, uwi a les
- 220317 - Bridge node, panid a IoT data
- 230117 - OSGAR driver a rychlost měření
Blog
9. březen 2022 — Balíček dorazil
MDEK1001 jsme si koupili s Jirkou přes Mouser (ještě tam mají 184 sad, tj. za týden zhruba podobné číslo prodali). Není to úplně levné (s posláním z USA, daněma
a clem to stálo 6 576,55Kč (na webu 5 480,46 Kč), ale stále je to řádově levnější než Pozyx (1,050.00 EUR+doprava). V čem se tady obě sady liší? Častečnou odpověď jsme dostali
před časem od Pozyx podpory, kde k jednotlivým bodům se budeme postupně vracet.
První pozorování je, že Pozyx krabiček je 10 (oprava 9) 5x kotva/anchor a 4x tag (ty jsem po pravdě ještě moc nepoužíval). MDEK1001 obsahuje 12 krabiček
bez rolišení role. Pozyx tagy mají na sobě ještě IMU (9-axis inertial measurement unit), kotvy nemají nic. MDEK1001 by měl mít všude akcelerometry,
pro detekci pohybu, a Bluetooth pro konfiguraci. Pozyx má krabičky pouze pro tagy, MDEK1001 je má pro všech 12 zařízení.
MDEK1001 Quick Start Guide doporučuje zapojit 4 kotvy v jedné rovině do obdélníka na zdroje, tag na baterku
nebo USB powerbanku, stáhnout si Android aplikaci a můžete začít konfigurovat přes Bluetooth. Zatímco Pozyx s kabely fakt nešetří (5 zdrojů s kabely, 3 malé
powerbanky, extra komunikační USB kabel), tak MDEK1001 obsahuje jediný USB kabel, 4x L-kové propojky a to je vše. S Pozyxem si tedy můžete začít hrát hned,
ale pro MDEK1001 potřebujete ještě „zajít do obchodu” nebo „znárodnit” Pozyx.
Co se stane, když nebudu postupovat podle návodu a prostě tím jediným kabelem na flashování firmware DMW1001C modul zapnu? Vidim disco čtyř LEDek a dmesg
říká:
[131295.467222] usb 1-6: new full-speed USB device number 13 using xhci_hcd [131295.619237] usb 1-6: New USB device found, idVendor=1366, idProduct=0105, bcdDevice= 1.00 [131295.619243] usb 1-6: New USB device strings: Mfr=1, Product=2, SerialNumber=3 [131295.619246] usb 1-6: Product: J-Link [131295.619249] usb 1-6: Manufacturer: SEGGER [131295.619251] usb 1-6: SerialNumber: 000760154093 [131295.626959] cdc_acm 1-6:1.0: ttyACM0: USB ACM device
A teď kde je (sakra) ten příklad s terminálem pro komunikaci přes USB?
Toto
vypadá užitečně i když je to článek z roku 2018: minicom -D /dev/ttyACM0
… i když se to se mnou začalo rozumně bavit až když jsem dal Hangup … a nebo to nějakou dobu nabíhá, nevím …
ale na druhé straně je chatbot se kterým se dá pokecat.
dwm> si [001155.990 INF] sys: fw2 fw_ver=x01030001 cfg_ver=x00010700 [001155.990 INF] uwb0: panid=x0000 addr=xDECAB827E225DC19 [001156.000 INF] mode: tn (pasv,twr,np,le) [001156.000 INF] uwbmac: disconnected [001156.000 INF] uwbmac: bh disconnected [001156.010 INF] cfg: sync=0 fwup=0 ble=1 leds=1 le=1 lp=0 stat_det=1 (sens=1) mode=0 upd_rate_norm=1 upd_rate_stat=100 label=DWDC19 [001156.020 INF] enc: off [001156.020 INF] ble: addr=EF:24:D0:2E:0F:B3 dwm> ut [001294.240 INF] uptime: 00:21:34.240 0 days (1294240 ms) dwm> av acc: x = -1776, y = 4160, z = 6608 dwm> utpg utpg: pg_delay=xB5 tx_power=x456585A5 (pg_delay=xB8 tx_power=x446484A4) dwm> nmg mode: tn (pasv,twr,np,le)
Možná vhodný okamžik první iteraci přerušit.
p.s. jo jo, je tam příkaz help nebo jen ?, který vypíše asi 20+ příkazů „na hraní”
11. březen 2022 — Android a Bluetooth
Potvrzuji, že začátky s MDEK1001
úplně hladké nejsou. Rozhodl jsem se tedy postupovat podle
návodu, věřte nevěřte. Stáhl jsem si tedy
DRTLS_Manager_R2.apk
(z Google Play byla odstraněna) a pokusil se to nainstalovat na starší Android telefon:
There was a problem parsing the package. Hmm. Povolil jsem instalaci z jiných zdrojů, ale výsledek stejný.
Pak jsem si včera hrál s Bluetooth (jak z konzole přes USB nastavit tag/kotvu jsem úplně nepochopil a přes
BT by to jít mělo). Existuje několik wrapperů jako decawave-ble,
ale tam instalace skončila ERROR: Failed building wheel for bluepy.
Tak jsem přešel na nápovědu od Jirky:
K tématu Bluetooth & Python:
https://github.com/hbldh/bleak a https://github.com/pybluez/pybluez
Jiné možnosti dost možná ani nejsou. Rozhodující nejspíš bude, co ti bude fungovat na Windows. Teoreticky obojí, prakticky možná ani jedno. Když jsem to zkoumal kolem Vánoc, vyšlo mi, tuším, "radši Bleak." Argumenty si úplně nepamatuji. Něco kolem API a něco kolem pybluez "not being maintained" a se souvistlostí se zastaralými tooly (hcitool).
Bleak opravdu vypadal „živější”, příklad fungoval, jen jsem pro UUID používal
kódy z decawave_ble init tabulky.
import asyncio
from bleak import BleakScanner
async def main():
devices = await BleakScanner.discover()
for d in devices:
print(d)
asyncio.run(main())
při zapnutém jednom zařízení ukázal:
5C:FB:7C:C6:B2:13: JBL Flip 4 24:FC:E5:6F:B2:C7: 24-FC-E5-6F-B2-C7 D6:DC:77:A5:C8:61: DW4D37 8C:79:F5:10:A5:E5: [TV] Samsung 7 Series (43) 53:62:1A:F4:32:35: 53-62-1A-F4-32-35 05:84:BC:18:E2:FB: 05-84-BC-18-E2-FB F0:27:F0:09:B0:B8: F0-27-F0-09-B0-B8 6B:76:00:1B:A4:E6: 6B-76-00-1B-A4-E6 78:BD:BC:40:5B:BD: 78-BD-BC-40-5B-BD
jj, skoro to vypadá, že bych mohl sousedům vypnout televizi. A ano, to co hledáme, je DW4D37.
Zatím asi nejzajímavější zpráva byla Device Info:
bytearray(b'7M3\xfb\x08\xf3\xca\xde*\x00\xca\xde\x00\x00\x03\x01\x01\x00\x03\x01>\x97pQ\t\x1e\xaf\xce\x00')
což v HEX vypadá lepší a prvních 8 bajtů je Node ID = 374d 33fb 08f3 cade. Nějaké indicie? Vypadá to
na malé „indiány” a spodní/první bajty odpovídají identifikaci zařízení. Ale o moc dále jsem se nedostal.
A teď „Androidí rozuzlení” — oni to vlastně je v tom MDEK1001 Quick Start Guide:
No můj starší telefon je Android 4.4, žena měla 5.0 a poslední na testování UWB má verzi 12. Tak úplně není divu,
že s nabízenou verzi 6 a 7 to nemá žádný průnik …
Update 11-03-2022 9:53pm (Jirka)
Na mém když-to-funguje-tak-to-neupdatuj tabletu ta aplikace pustit jde.
První poznatek je, že Auto Positioning kotev při dvou kotvách nefunguje. Ta aplikace to ale neví, takže jí několik minut trvá, než vytimeoutuje. Naštěstí je tam i Cancel.
Druhý poznatek je, že při třech kotvách to trvá více než půl minuty.
Třetí poznatek je, že při třech kotvách v trojúhelníku se stranou lehce nad dva metry jsou vzdálenosti z Auto Positioning o deset až patnáct centimetrů špatně. To je na výstavní systém přímo od zdroje, s kalibrovanými zpožděními na anténách, podle mě docela slabota. Na druhou stranu, bylo to o několik týdnů rychlejší, než moje hrátky s BU01.
Na ovládání z tabletu přes Bluetooth, bez natahování propojovacích kablíků z konvertoru USB<->sériák, bych si taky zvykl docela rychle. Vlastně asi úplně nejvíc by se mi líbilo, kdyby ten DW1000 byl přímo v noteboku a měl bych k němu nízkoúrovňový přístup. Pak bych nemusel řešit ani kabely, ani dvě souběžné bezdrátové sítě vysávající baterky.
13. březen 2022 — uwg, uwt, uwi a les
Včera mne Jirka motivoval to zase zkusit, když jemu to vše hned fungovalo. Ty tajemné zkratky z názvu
jsou skoro všechny příkazy ze skupiny UWBMAC a pokud je použijete, tak konzole začne vypisovat vzdálenost
dvou krabiček.
Ale postupně. Nejprve přehled nápovědy z konzolové aplikace (nevím, zda už jsem zmiňoval, že je třeba pro
přepnutí 2x po sobě stisknout Enter, viz dokumentace), sekce UWBMAC:
** Command group: UWBMAC ** nmg: Get node mode nmp: Set UWB mode to passive nmo: Set UWB mode to off nma: Set mode to AN nmi: Set mode to ANI nmt: Set mode to TN nmtl: Set mode to TN-LP nmb: Set mode to BN la: Show AN list lb: Show BN list nis: Set Network ID nls: Set node label udi: Show incoming IoT data uui: Send IoT data stg: Get stats stc: Clear stats
nmg už jsem zmiňoval v prvním příspěvku, kde všechny krabičky vracely
mode: tn (pasv,twr,np,le). Ne že bych tomu rozumněl, ale pasv zní dost pasivně, twr by mohlo
být Two Way Ranging, zbytek netuším. Také to tn něco znamená a na tn.cz to asi
nenajdete.
Teorie byla taková, že když doporučený postup přes Android a Bluetooth nakonfiguruje nejprve kotvy (AN bude nejspíše Anchor Node,
takže to TN bude Tag Node, konec „záhady”), tak pak je možné lokalizovat tag vůči kotvám. To I
my přišlo jako inicializační, jako kdo diriguje všechny kotvy v dané podsíti … ale to si budu muset znova nastudovat
ať vás nematu. V každém případě po nmt se změnil stav na tn (act,twr,np,le) (aktivní tag?) a u druhé krabičky
nmi byla odpověď ani (act,real). Pokud jsem tag znova zapojil do USB a napsal les (les: Show meas. and pos.)
tak jsem získal tento výpis:
dwm> les dwm> 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.54 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.49 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.44 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.56 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.48 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.49 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.52 4D37[0.00,0.00,0.00]=0.42
Také la (výpis kotev) už něco začal dělat:
dwm> la [000034.780 INF] AN: cnt=1 seq=x01 [000034.780 INF] 0) id=0000000000004D37 seat=0 seens=98 map=0000 pos=0.00:0.00:0.00 [000034.790 INF]
A ano, potvrzuji Jirkovu „předtuchu”, že se Pozyx s MDEK1001 nebude chtít vůbec bavit, minimálně
zapnutou Pozyx kotvu to nevypisuje (i když si myslím, že po startu oba systémy používaji kanál 5
a preambuli velikosti 64) … ale to možná někdy později.
Mohl bych sem alespoň doplnit první fotky z rozbalování Qorvo (fakt se to čte kurvo?)
p.s. ještě jsem měl říci, že to nastavení tag/kotva/init zůstává platné i po vypnutí napájení
p.s.2 potvrzuji, že v tom návodu (quick start) vidím:
- All RTLS units will initially appear as tags in "passive" UWB mode
- Set "UWB" to "Active"
- For any one of the anchors, check the "Initiator" box (there must always be one initiator in the network)
17. březen 2022 — Bridge node, panid a IoT data
V rámci včerejšího robotického callu jsme se trošku posunuli, resp. mne zase Jirka kousek poposunul.
Sice výsledek je částečně z kategorie „Cimrmanovského foukání tabákového dýmu do vody”, ve smyslu „tudy ne přátelé”,
ale uvidíme.
Pro mne první objev byl, co je to: B-node z nápovědy:
nmb: Set mode to BN lb: Show BN list
Je k tomu totiž potřeba novější dokumentace (DWM1001_Gateway_Quick_Deployment_Guide.pdf), kde zmiňují nový typ nodu/uzlu a to bridge node.
Je to krabička, která by měla umožnit napojení UWB sítě na klasický internet.
Bohužel se to nedá úplně snadno vyzkoušet, protože je k tomu třeba RaspberryPi3 a DWM1001 modul je třeba
připojit přes piny. Nakonfigurovat ale node jako bridge node pomocí nmb jde a pak se objeví i při výpisu
pomocí lb. Divné ale je, že tento výpis funguje pouze pro kotvy ale už ne pro tagy a přitom převzatý obrázek
zmiňuje UWB link s tagem …
Možná jsem měl začít motivací, jak jsem se k tomu vůbec dostal? No chtěl jsem poslat pár bajtů z jedné krabičky
do druhé a příkazy:
udi: Show incoming IoT data uui: Send IoT data
vypadaly zprvu nadějně. Nikde o nich nebyla zmínka, tak znova Google a ta novější dokumentace:
Adding a gateway to a PANS network enables the possibility to exchange data other than location between gateways and nodes within the systems. This non-location data is called "IoT Data". From the web-manager, it is possible to send IoT data to a node under the node properties window, in the "messages" tab. The data sent to the tag can be observed on the UART shell after using the "udi" command. Data is sent as hexadecimal.
Tady si Jirka všiml klíčového slova tag (prostě pro anchors to nejspíše fungovat ani nemá). Bohužel z různých diskuzí (Receiving Tag position using a bridge, Bridge node and web manager)
to vypadá, že bez HW úpravy bridge node nic poslat nepůjde.
Jirka našel ještě PANS R2: Some questions on the Gateway application of DWM1001 a How to communicate with listener (without using raspberry), tj. možná cesta existuje, ale bude poměrně trnitá …
A na závěr bych ještě zmínil tu panid (Personal Area Network ID), které lze nastavit pomocí příkazu nis a je součástí si (system info):
dwm> si
[000116.510 INF] sys: fw2 fw_ver=x01030001 cfg_ver=x00010700
[000116.510 INF] uwb0: panid=x0000 addr=xDECA2B75F6248207
[000116.520 INF] mode: tn (pasv,twr,np,le)
[000116.520 INF] uwbmac: disconnected
[000116.520 INF] uwbmac: bh disconnected
[000116.530 INF] cfg: sync=0 fwup=0 ble=1 leds=1 le=1 lp=0 stat_det=1
(sens=1) mode=0 upd_rate_norm=1 upd_rate_stat=100 label=DW8207
[000116.540 INF] enc: off
[000116.540 INF] ble: addr=E2:47:07:28:12:6E
… tj. zatím se držím defaultu=0.
17. leden 2023 — OSGAR driver a rychlost měření
Dnes to bude opravdu stručné — mám 10 minut, než to tady budeme muset opustit. Testoval jsem skoro po roce Qorvo UWB krabičky. Důvod? Pozyx mám doma a tam jsem se
nestavoval, ale Qorvo balíček jsem měl při ruce. První pozorování: nic si nepamatuji! … tj. opět se potvrdilo, že není nad to si to někam (třeba sem) napsat.
Test přes minicom fungoval a relativně rychle jsem zjistil, co znamená modrá nálepka (tag) a co červená (kotva). Na vzdálenost je třeba se ptát tagů a to příkazem les. To také fungovalo, ale občas mi došla trpělivost a možná jsem výpisy zastavil. Ono se tím příkazem to jak zapíná tak vypíná a extra Enter zopakuje minulý příkaz.
Myslím, že stav dobře vystihla Jakubova hláška: „ono je to live?!” … když jsem se chtěl pochlubit, jak to pěkně funguje. Jak moc je to tedy "živé" lze nejlépe poznat
z timestamp a k tomu máme OSGARa přeci …
0:00:06.547920 4 b'4D37[0.00,0.00,0.00]=0.37 \r\n' 0:00:16.545517 4 b'4D37[0.00,0.' 0:00:16.555737 4 b'00,0.00]=0.34 \r\n' 0:00:26.552047 4 b'4D37[0.00,0.00,0.00]=0.37 \r\n' 0:00:36.547780 4 b'4D37[0.00,0.00,0.00]=0.43 \r\n' 0:00:46.553412 4 b'4D37[0.00,0.00,0.00]=0.40 \r\n' 0:00:56.550504 4 b'4D37[0.00,0.00,0.00]=0.34 \r\n'
Myslím si, že tento výpis mluví za vše. … na jedno měření potřebuji 10 sekund! To moc na follow me, kde by se hodilo spíše 10Hz (jen dva řády rozdíl)
úplně není …
Tak rychle, git commit, git push a opustit budovu …