IEEE 802.3 POE lösning till Raspberry pi

För att implementera 802.3 till RPI kommer det behövas en IC krets som har hanterar detektering och klassificering enligt 802.3 standaren. Denna IC krets skulle fungera både som en PD och spänningsregulator eftersom RPI har 5V som mattningsspänning. Exempel på IC kretsar som skulle uppfylla dessa krav är TPS2379 och TPS23754 från TI[12][13].

RJ45 Spänningsregulator RPI (DC+) (DC-) RJ45 (RX+) (RX-) (TX-) (TX+) Ethernet kabel (5V) (GND)

33

5 Resultat

Den slutgiltiga prototypen består av en Raspberry Pi med tillkopplad knapp-sats och ljudkort. I plattformen används SIP som kommunikationsprotokoll som krav specifikation krävde. Detta är möjligt tack vare PJSIP, vilket är ett SIP bibliotek skrivet i C som går att använda i Linux. Konfiguration gentemot den tilltänkta servern sker i koden genom att skriva in dess adress, varpå pro-grammet registrerar sig mot serven när det startas. Ett inkommande samtal besvaras automatiskt utan något behov bekräftelse av användaren. Plattfor-men har, genom att en RPI använts, både tillgång till Ethernet anslutningen samt kan WiFi anslutning uppnås genom en separat modul. Knappsatsen in-nehåller tre knappar vars olika funktioner är att ringa upp till en specifik mot-tagare, avbryta ett pågående samtal oavsett om det var ett inkommande eller utgående samtal och stänga ner RPI:n. Möjligheten till att plattformen kan använda sig av POE har undersökts men ingen test hårdvara har byggts.

Det som inte har lösts med prototypen är att det ljudkort som har byggts för att testa ljudet inte fungerar. Genom felsökningen av både i mjukvaran och hårdvaran kunde det fastställas att det är mest troligt att vi har av misstag haft sönder PCM3060 chipet på ljudkortet.

Figur 5-1: En bild på hårdvaran. RPI är uppe i det vänstra hörnet och knappsatsen i det högra hörnet. Ljudkortet är i det nedre vänstra med

35

6 Diskussion

Vid projektets slut kunde det tyvärr konstateras att plattformen inte uppfyller ett av det viktigaste målet som kravspecifikationen hade, nämligen ljudet. Ljudkortet som hade tagits fram runt PCM3600 fungerar inte. Med hjälp av oscilloskop kunde det ses att i mönsterkortet så finns det stora störningar som stör ut både det ljud som skickas till och från RPI.

Projektplanen som hade gjorts upp innan arbetets början visade sig innehålla både underskattningen och överskattningen av den tid som de olika uppgif-terna skulle ta. Ljudkortet togs fram mot slutet av arbetet och i och med att den inte fungerade gick den sista tiden åt att felsöka. Dessutom var uppfatt-ningen av vad prototypen skulle få kosta icke befintlig. Utgifterna ökade snabbt och den mest signifikanta kostnaden var mönsterkortet. Budgeten för arbetet gick ur våra egna fickor och det blev svårare att rättfärdiga ytterligare omkostnader för arbetet speciellt i fallet med mönsterkortet, då ett nytt sådant skulle tillsammans med komponenterna kosta över 1000 kr. Eftersom ljud-kortet tog upp all tid i slutet av projektet samt oviljan hos oss att spendera mer pengar så påbörjades inget arbete med att bygga ihop en POE modul för sy-stemet. Istället nöjde vi oss skriva om olika POE alternativ till RPI i teorin. Det som behöver avvägas är om det är nödvändigt att implementera POE ef-tersom dess nytta är mycket beroende på hur det tilltänkta äldreboendet ser ut med uttag och vad som redan finns tillgängligt i byggnaden. Om det inte redan finns PSE eller ströminjektor kommer det kosta mer på grund av installatio-nen av dessa. I det fallet att det finns WiFi i hemmet kan det ses som onödigt att plattformen även ska ha POE stöd, speciellt eftersom nyare versioner av RPI stödjer WiFi som standard.

Framtida arbetet skulle involvera att få fram ett fungerade ljudkort med ut-gångspunkt av det som har gjorts hittills i detta arbete. Detta skulle involvera att byta ut PCM3060 kretsen på mönsterkortet.

Huvudfrågan med detta projekt är om denna RPI plattform är en bra lösning som går att utgå från för att utveckla en riktig produkt som kan säljs. Ett hin-der är den programvara som möjliggör SIP på RPI. I prototypen används PJSIP, men om detta program skulle komma att användas i en framtid pro-dukt skulle det krävas en licens från utvecklarna av PJSIP. Alternativet till detta är utveckla en egen programvara. Ett område som fortfarande är oklart är ljudkvalitén och ljudstyrkan. I och med att ljudkortet fallerade kunde inga tester göras för att kontrollera dessa två aspekter.

36

37

Källförteckning

[1] A-focus AB(2012,Mars). För kommunikationsmyndigheten PTS-Kartläggning och analys av den svenska marknaden för trygghetslarm[Internet]. Tillänglig FTP: https://www.pts.se/upload/Rapporter/Tele/2012/trygghetslarm-pts-er-2012_12.pdf [2] SCB, Enhet för investeringar, FoU och IT(2014). Privatpersoners användning av datorer och internet 2013[Internet]. Tillänglig FTP:

http://www.scb.se/Statistik/_Publikationer/LE0108_2013A01_BR_IT01BR1401.pdf [3] SCB, Enhet för investeringar, FoU och IT(2015). Privatpersoners användning av datorer och internet 2014[Internet]. Tillänglig FTP:

http://www.scb.se/Statistik/_Publikationer/LE0108_2014A01_BR_IT01BR1402.pdf [4] Sveriges kommuner och kommuner(2013). Trygghetslarm–vägledning och check-lista VÄGLEDNING OCH CHECKLISTA Trygghetslarm KOMMUNAL

eHÄL-SA[Internet]. Tillänglig FTP:

http://skl.se/download/18.772895e214641fb368d30344/1401885629439/Vaglednin g_checklista_trygghetslarm_SKL.pdf

[5] The Raspberry Pi Foundation(2014,14 Juli). Introducing Raspberry Pi model B+[ Internet]. Tillänglig: http://www.raspberrypi.org/introducing-raspberry-pi-model-b-plus/

[6] The Raspberry Pi Foundation(2015, Februari). Raspberry Pi 2 Model B[Internet]. Tillänglig: https://www.raspberrypi.org/products/raspberry-pi-2-model-b/

[7] Johnston, B Alan, “SIP and the internet,” in SIP: Understanding Session

Initia-tion Protocol, 3th ed. Norwood: Artech House, 2009,

[8] Johnston, B Alan, “Introduction to SIP,” in SIP: Understanding Session Initiation

Protocol, 3th ed. Norwood: Artech House, 2009,

[9] I2S bus specification, Revised 1996., Philips Semiconductors., Februari 1986. [10] BCM2835 ARM Peripherals., Broadcom Corporation., Februari 2012. [11] The Linux Kernel Organization GPIO. GPIO sysfs Interface for

Userspace[Internet] . Tillänglig:

https://www.kernel.org/doc/Documentation/gpio/sysfs.txt

[12] Texas Instrument. POE – High Efficieny Foward Converter (5V 10A) Reference Design[Internet] . Tillänglig: http://www.ti.com/tool/PMP8923

[13] TPS23754EVM-420 EVM: Evaluation Module for TPS23754., Texas Instrument., April 2009.

[14] The Raspberry Pi Foundation(2012, Augusti). Starting a business with a Rasp-berry Pi[Internet]. Tillänglig: https://www.raspRasp-berrypi.org/blog/starting-a-business- https://www.raspberrypi.org/blog/starting-a-business-with-a-raspberry-pi/

38

[16] Benny Prijono, “PJSIP Developer’s Guide,”. 2006.

[17] PCM3060 Datasheet, Revised 2008. Texas Instrument, 2007.

[18] LM386 Low Voltage Audio Power Amplifier Datasheet,. Texas Instrument, 2000.

[19] Teluu Ltd. PJSIP Licensing[Internet]. Tillänglig: http://www.pjsip.org/licensing.htm

[20] Teluu Ltd. Building Linux Targets with GNU Systems[Internet]. Tillänglig: http://trac.pjsip.org/repos/wiki/Getting-Started/Autoconf

[21] Kjell och Company(2015, November). Power over Ethernet[Internet]. Tillänglig:

https://www.kjell.com/se/fraga-kjell/hur-funkar-det/natverk/kabelinstallation/power-over-ethernet

[22] TP-Link. PoE Guide of Access Point[Internet]. Tillänglig: http://www.tp-link.com/en/faq-906.html

[23] Simon Tatham(2016, April). PuTTY FAQ[Internet]. Tillänglig: http://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/team.html

[24] IEEE(2009, Oktober). Introduction to PoE and the IEEE802.3af and 802.3at Standards[Internet]. Tillänglig:

https://www.ieee.li/pdf/viewgraphs/introduction_to_poe_802.3af_802.3at.pdf

TRITA -ICT-EX-2016:93.