🛰️ R&D Visla — banco tracker LTE-M

Vehicle Tracking — XIAO + DAN-F10N + SIM7080G

Tracker LTE-M: Nordic nRF52840 (XIAO) + GPS u-blox DAN-F10N dual-band L1+L5 + modem SimCom SIM7080G Cat-M always-on. Variante del banco A7670E Cat-1 (vedi): cambia il modem e l'intero layer MQTT.

✅ MQTTS end-to-end → backend ✅ SIM7080 registrato Cat-M 1NCE 🛰️ DAN-F10N fix Orvieto 12 sat 🔧 TinyGSM + PubSubClient 🚗 always-on (non Tag PSM)

Stesso concept del banco A7670E (GPS DAN-F10N, batch store-and-forward, MQTTS → mqtt.vislagps.com), ma con modem SIM7080G LTE-M. Il porting ha richiesto di ripensare due layer: il MQTT (i comandi nativi SM* del SIM7080 non funzionano → TinyGSM+PubSubClient) e la lettura GPS (config UBX inaffidabile sul F10 → parsing NMEA di default). Verificato end-to-end il 13 lug 2026: device 860016049515153 → fix Orvieto → backend.

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MQTT: TinyGSM, non SM*

Il comando nativo AT+SMCONN dà sempre +CME ERROR: operation not allowed (fw 1951B16), anche con tutto OK. Soluzione: TinyGsmClientSecure + PubSubClient (socket TLS del modem).

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GPS: NMEA, non UBX

Il F10 NAK-a diverse chiavi UBX-CFG → config inaffidabile. Molto più robusto parsare l'NMEA di default ($GNGGA+$GNRMC): serve solo D0←GPS TX, zero config, niente D10.

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GPS dal 5V, non 3V3

Il DAN dual-band tira ~30-40mA → il 3V3 della XIAO va in brownout (GPS muto). Alimentarlo dal 5V (VBUS/powerbank) all'ingresso 5V del breakout (regolatore onboard).

🔌 Pin map

Segnale	Pin XIAO	Note
GPS DAN-F10N TX	D0	RX UARTE1 · GPS @38400 · NMEA — l'unico filo indispensabile
GPS DAN-F10N RX	D10	TX UARTE1 · non necessario (nessuna config UBX)
GPS VCC	5V (VBUS)	ingresso 5V del breakout (reg. onboard → 3.3V). NON dal 3V3 XIAO (brownout)
Modem SIM7080 TX	D7	RX Serial1 (UARTE0) · modem @115200
Modem SIM7080 RX	D6	TX Serial1
Modem VBAT	alim. dedicata	3.4–4.2V · picchi TX ~2A · GND comune
OLED SSD1306	D5=SCL D4=SDA	⚠️ SW I2C (bit-bang) — non HW, sennò collide con UARTE1/GPS
Bottone	D1	toggle OLED · INPUT_PULLUP
Buzzer	A3	passivo

⚠️ GND unico per tutto (XIAO + modem + GPS). Alimentazione portatile pulita: powerbank USB nella porta USB → 5V solidi (una LiPo nuda su ingresso "5V" va in undervoltage).

🔀 Cosa cambia rispetto al banco A7670E

Layer	A7670E (Cat-1)	SIM7080G (questo)
Rete	LTE Cat-1 (auto)	Cat-M · `CMNB=1` `CNMP=38`
MQTT	AT raw nativo `CMQTT*`	TinyGSM + PubSubClient (socket TLS)
CA cert	`CCERTDOWN`	gestita da TinyGSM (no upload)
GPS	UBX NAV-PVT (config via D10)	NMEA default (solo D0)
Alim. GPS	3V3 XIAO (~10mA single-band)	5V VBUS (dual-band ~30-40mA)

⌨️ Firmware

Arduino — core Seeed nRF52 (Seeeduino:nrf52:xiaonRF52840). Dipendenze: TinyGSM, PubSubClient, U8g2, Adafruit TinyUSB. Upload UF2 (doppio-click RESET). ⚠️ il core chiama python (non python3) → serve uno shim.

🛰️ mqtt-tracker-sim7080 v0

GitHub →

Tracker MQTTS via TinyGSM+PubSubClient: TinyGsmClientSecure apre il socket TLS del modem, PubSubClient fa MQTT su mqtt.vislagps.com:8883. Username = IMEI, LWT offline retained, keepalive 60s. Batch store-and-forward: campiona il GPS ogni 1s in un ring buffer (600 punti) e pubblica visla/<IMEI>/pos in batch (fino a 12 pt) ogni 5s → {imei,battery,volt,rssi,batch:[{t,lat,lon,spd,sats,hdop,hacc}…]}. Nei buchi di copertura accumula e svuota il backlog coi timestamp reali. GPS letto in NMEA ($GNGGA+$GNRMC) — nessuna config UBX. Verificato end-to-end (13 lug 2026): fix Orvieto 12 sat → broker TLS → mqtt-bridge (batch 4-5 pt/5s).

Modem SIM7080 verificato: CEREG: 0,5 (registrato roaming Cat-M 1NCE), PDP attivo (IP 100.107.94.8). L'IMEI 860016049515153 è registrato nel broker mosquitto (registrazione device).

🔬 Findings banco — bring-up end-to-end (13 lug 2026)

Sessione lunga: dal firmware clonato dall'A7670 fino alle posizioni nel backend. Ogni anello ha rivelato una lezione.

🔧 SMCONN nativo = vicolo cieco — porting iniziale con i comandi MQTT nativi del SIM7080 (SMCONF/SMSSL/SMCONN/SMPUB): SMCONN torna sempre +CME ERROR: operation not allowed, anche con registrazione, PDP/IP, CA convertita (CFS + CSSLCFG "convert"), clock sincronizzato via NTP e tutte le SMCONF OK. Escluse tutte le piste (porta quotata, LWT, clock, auth). È un limite della fw 1951B16SIM7080. Fix: pivot su TinyGsmClientSecure + PubSubClient (come il collaudato 7070) → TLS handshake OK al primo colpo.

🔑 state=5 = auth broker, non firmware — con TinyGSM il TLS arriva al broker ma PubSubClient dà state=5 (CONNACK "not authorized"): l'IMEI del SIM7080 non era nel password file di mosquitto. Fix backend: mosquitto_passwd nel container → update ConfigMap → attesa sync mount (~30s) → kill -HUP 1. L'ACL visla/%u/* è già generica. Broker: New client connected ✅.

🛰️ GPS "lampeggia ma 0 sat" = leggevo UBX, lui mandava NMEA — il debug gpsRx=... ubx=0 nmea=470 l'ha svelato: il modulo streamma NMEA pieno (aggancia davvero, LED PPS lampeggia), ma il firmware parsava solo UBX NAV-PVT — che non arrivava perché la config UBX (via D10→GPS RX) veniva NAK-ata dal F10. Fix: convertito il parser a NMEA (GGA+RMC) → sats=12 fix=YES immediato, niente D10.

🔋 GPS muto/intermittente = alimentazione — il DAN dual-band sul 3V3 della XIAO va in brownout (0 byte, oscillazioni). Sulla Waveshare (alim. separata) invece agganciava (43 dB-Hz, 16 sat). Fix: GPS dal 5V (VBUS) all'ingresso 5V del breakout. E: patch passiva → serve cielo aperto vero, lontano dal Mac (rumore USB desensibilizza L1); sotto casa 1-2 sat a 26 dB-Hz, all'aperto 12-16 sat a 36-43.

⚠️ Gotcha da ricordare: sul SIM7080 usa TinyGSM+PubSubClient (mai SM* nativo); leggi il DAN-F10N in NMEA (config UBX inaffidabile sul F10); alimenta il GPS dal 5V, non dal 3V3 dell'MCU.

🗺️ Prossimi passi

Field test su strada: durata batteria always-on (LTE-M ~10-25mA) + qualità traccia dual-band su percorso reale.
Smart power (v1): wake-on-motion + PSM/eDRX del SIM7080 (dove il Tag NB-IoT eccelle) → misurare i 3 stati (sleep/idle/tracking).
Confronto Cat-M vs Cat-1: questo banco (SIM7080 LTE-M) vs il gemello A7670E a parità di GPS/firmware.