Low power GPS tracker
Bjørklund, Eirik Ekrheim; Johansen, Torje Farbu; Saari, Jonas Marelius; Kalliainen, Håvard; Ipsen, Andreas
Abstract
Basert p ̊a Nordic Semiconductors nRF9160 SiP ble det utviklet et utlegg som er i standtil ̊a h ̊andtere GPS kommunikasjon, full duplex skykommunikasjon med nRF Cloud derposisjon og annen data overføres. Med laveste senderate kunne vi estimere en bat-terilevetid p ̊a opp til 821 dager med et 10000mAh batteri. Den tenkte anvendelsen forproduktet er ̊a spore sau p ̊a beitemarkene. I denne rapporten redegjør vi for prosessenrundt produksjon av b ̊ade hardware og software, samt resultat av strømm ̊alinger somer gjennomført for ̊a finne optimale løsninger for v ̊ar anvendelse. Teoridelen tar for segrelevant GPS/LTE teori, legger fram nøkkelbegreper for tr ̊adproggramering, hvordangjøre batterilevetidsanalyse og antennetuning. Metodedelen g ̊ar i dybden om design-filosofi og hvordan realisere GPS modul p ̊a PCB. Den forklarer hvordan software erimplementert p ̊a nRF9160SiP. Resultatdelen inkuderer m ̊aleresultater av strømtrekkfra forskjellige moduser som Cellet ̊arn plassering, GNSS og egen kode. Ferdig PCBog software blir ogs ̊a presenterit som resultater. Mot slutten drøftes hardware, softwareog stømanalysen mot det ferdige produktet. Konklusjonen konkluderer med et ferdigprodukt som er en prototype av GPS-tracker med tilsvarende fungerende kode. Based on Nordic Semiconductors nRF9160 SiP the group developet a PCB outlaywith the capability of handling GPS communication, full duplex cloud comminicationwith nRF Cloud where postional data and other data is transfered. It was estimatedthat when the system was running the lowest transmission rate the battery life couldsustain the system for 821 days using a 10000mAh battery. The intended use is fortracking sheep on pasture. In this report, we account for the process regarding pro-duction of both hardware and software, and resuts of current measurements done tofind optimal solutions for our intention. The theory part deals with relevant GPS/LTEtheory, presents key concepts for thread programming, how to do battery life analy-sis and antenna tuning. The method section goes into depth about design philosophyand how to realize GPS module on PCB. It explains how software is implemented onnRF9160SiP. The results section includes measurement results of current draws fromdifferent modes such as Cell Tower location, GNSS and own code. Finished PCBs andsoftware are also presented as results. Towards the end, the hardware, software andnoise analysis against the finished product are discussed. The conclusion concludeswith a finished product that is a prototype of GPS tracker with similar working code.