低功耗广域网络模块满足物联网应用需求 -凯发app官网登录

低功耗广域网络模块满足物联网应用需求


有许多物联网(iot)应用因为范围较广、距离较远,必须借助低功耗广域网络(lpwan)技术,来提供更低的设备复杂性和扩展覆盖范围,同时允许重复使用现有的lte基站,来降低系统建置的成本。本文将为您介绍murata的低功耗广域网络模块产品特性与应用领域,供您进一步了解与采用。

lte-m支持广泛的蜂窝设备和服务

lte-m是lte cat-m1或长期演进(4g)类别m1的缩写,该技术用于物联网设备直接连接到4g网络(移动网络运营商-mno,如at&t或verizon等),其无需采用网关,通常使用电池运作。lte-m也是emtc(增强型机器类型通信)技术的简化行业术语,这是一种由3gpp开发的lpwan无线电技术标准,用于支持广泛的蜂窝设备和服务(特别是机器对机器和物联网应用)。


lte-m技术可支持地理位置定位,可支持免gps、低功耗的周期性跟踪应用,其尺寸较小,对想要采用蜂窝连接方式的可穿戴设备来说极具吸引力,由于具备标准化的优势,通过ptcrb/gcf认证,可提高与全球无线网络运营商在物联网应用方面的全球互操作性,支持低电量运作,采用专为低电流消耗而设计的协议,可将电池寿命延长至10年以上,适用于广泛的用例,可以在低成本的同时,支持各类场景的连接。


lte-m还支持相对快速的数据吞吐量、移动性、漫游和潜在的语音服务,并支持https和mqtts的安全联机,其移动性可支持在蜂窝网络中针对小区边缘和切换场景的平滑操作。在主要移动设备、芯片组和模块制造商的支持下,lte-m网络将与2g、3g和4g移动网络共存,并受益于移动网络的安全和隐私功能,例如支持用户身份保密、实体认证、数据完整性和移动设备识别,可广泛应用于可穿戴设备与工业领域,以及能源效率(智能恒温器、照明系统)、温度控制(暖通空调)、设备和建筑物维护、安全(智能锁、运动传感器或摄像头、智能烟雾或火警、漏水、停电探测器)、卫生(水流、纸张消耗、干手气流、芳香或清洁化学喷雾)等应用。

 

arrowtimesjul_murata2

nb-iot具有更低的传输成本

窄带物联网(nb-iot)则是一种基于标准的lpwa技术,旨在支持各种新的物联网设备和服务,nb-iot显著提高了用户设备的功耗、系统容量和频谱效率,尤其是在深度覆盖方面,可支持超过10年的电池寿命,适用于广泛的用例,可专注于传感器等小容量数据通信,在上行62.50 kbps和下行26.15 kbps的速度下吞吐量较低,但由于上行通信比下行快,因此适用于定期上传传感器收集的少量信息的应用。


nb-iot使用lte标准的子集,但将带宽限制为200khz的单个窄带,采用新的物理层信号和通道,可满足扩展覆盖范围(农村和室内深处)和超低设备复杂性的苛刻要求。nb-iot技术具有更低的传输成本,nb-iot模块的初始成本预计与gsm/gprs相当,然而其底层技术比gsm/gprs简单得多,而且随着需求的增加,其成本预计会迅速下降,针对某些对网络延迟要求不高的应用而言,将可以更低的成本提供更低带宽的数据连接,其通过ptcrb/gcf认证的标准化特性,提高了与全球无线网络运营商在物联网应用方面的全球互操作性,并在可能缺乏lte-m覆盖的情况下,可以使用nb-iot来提供额外保障,反之亦然。


nb-iot已经得到所有主要移动设备、芯片组和模块制造商的支持,可与2g、3g和4g移动网络共存。它还受益于移动网络的所有安全和隐私功能,例如支持用户身份机密性、实体认证、机密性、数据完整性和移动设备识别。


arrowtimesjul_murata3

同时支持cat. m1与nb-iot的lpwa网络模块

murata推出多款lte cat. m1模块lpwa产品,lte cat. m1是一种许可标准,需要获得许可才能使用无线电频段,它非常适合物联网应用中,即使速度很慢也需要将成本和功耗尽可能降低的情况。lte cat. m1特别适用于移动通信,例如当设备移动时,并且由于它使用许可频段,不太可能发生无线电干扰,并且速度更快,使其可用于物联网和其他应用中的可穿戴设备。


lte cat. m1适合用于定期上传小量信息的应用,提供1 mbps上行和1 mbps下行速度,可实现比nb-iot更高的通信速度,具有更高的数据速率,支持移动性和网络语音,但需要比nb-iot使用更多的带宽,并且不能像nb-iot那样放入保护带频段。


murata推出的type 1se(lbad0zz1se)模块是可同时支持cat. m1与nb-iot的模块,符合日本认证标准,并支持truphone esim技术,其支持lte频段5、8、12、13、14(仅限cat m1)、17、18、19、20、26、28等低频带,以及1、2、3、4、25中频带,采用altair alt1250 st stm32l462芯片组,内置stmicro mcu、兼容mvno的esim和天线连接器,尺寸仅有15.4 x 18.0 x 2.5mm(最大),采用lga金属外壳封装,支持uart主机接口,以及adc、gpio、i2c、jtag、pwm、spi外设接口。


type 1se(lbad0zz1se)模块的天线配置采用u.fl连接器,接口电压为3.3v,供电电压为3.3-5.0v,工作温度为-40℃~85℃,并针对class 3 lte输出功率进行优化,符合rohs规范,支持x-cube-cellular软件功能,支持超低的睡眠模式电流,低功耗可实现长达10年的电池寿命,休眠电流仅3μa,edrx电流为<50μa @ 8个超帧,psm电流支持可配置休眠窗口,最大发射功率为 23dbm,通过fcc/ic/red/telec与gcf/ptcrb认证,支持ota固件升级,可连接经认证的全球运营truphone运营商,并支持其他认证,以加快开发进程。


arrowtimesjul_murata4

提供完整的软硬件开发环境

murata type 1se(lbad0zz1se)模块内置mcu,可支持在睡眠模式下微控制器的超低电流消耗,采用运行频率高达80 mhz的高性能arm® cortex®-m4 32位risc内核,可实现全套dsp指令和内存保护单元(mpu),增强应用的安全性,具备嵌入式aes硬件加速器,支持广泛的增强型i/o和外围设备,连接到两条apb总线、两条ahb总线和一个32位多ahb总线矩阵,并提供一个快速12位adc(5 msps)、两个比较器、一个运算放大器、一个内部电压基准缓冲器、一个低功耗rtc、一个通用32位定时器、一个专用于电机控制的16位pwm定时器、四个通用16位定时器和两个16位低功耗定时器,采用stmicro的x-cube cellular操作系统。


murata的cat. m1/nb-iot模块与业务凯发k8官网下载客户端中心的合作伙伴stmicro搭配评估套件,stmicro discovery套件b-l462e-cell1是蜂窝物联网设备的交钥匙开发平台,包含一个由lbad0zz1se模块供电的低功耗discovery主板、一个全球覆盖天线和一个扇出板。lbad0zz1se模块包括一个stm32l462rey6tr微控制器、一个lbad0xx1sc-dm超小型lte cat m/nb调制解调器,和一个带有预付费蜂窝连接数据平面的st4sim-200m gsma认证嵌入式sim,st4sim-200m也可用作应用的嵌入式安全组件(ese)。


b-l462e-cell1板的stmod 和扩展引脚连接提供了强大的扩展能力和大量的专用附加板选择。此外,扇出板支持使用mikrobus、esp‑01、grove i2c、grove uart和面包板的附加板。套件还包括st-link调试器/编程器,并附带全面的stm32cube软件库以及整组的软件示例,以演示端到端连接,提供完整的软硬件开发环境。 

结语

物联网应用已经逐渐进入人们的生活中,许多长距离、广范围的物联网设备便需要使用支持cat. m1与nb-iot的lpwa网络模块,来提升物联网设备的运作效率与使用寿命,murata的cat. m1/nb-iot lpwa网络模块,则将是相关应用的理想选择之一。

网站地图