LTE Cat-M1 IoT-module maakt rechtstreeks verbinding met wereldwijde mobiele netwerken

Renesas Electronics heeft zijn eerste mobiele IoT-module gelanceerd, die de LTE Cat-M1-specificatie ondersteunt, zodat apparaten rechtstreeks verbinding kunnen maken met internet zonder dat er een gateway nodig is, door te vertrouwen op de bestaande communicatie-infrastructuur die eigendom is van mobiele netwerkoperators.

De nieuwe Renesas RYZ014A-module is gebaseerd op de Monarch LTE CAT-M1 hardware- en softwaretechnologie van Sequans Communications en zal aan klanten worden aangeboden via een webportal beheerd door ONE Tech om toegang te bieden voor het uitlezen van sensorwaarden en het op afstand beheren van SIM-kaartplannen , waardoor de bedrijfskosten worden verlaagd.

Het argument voor cellulair IoT is dat de mogelijkheid om wereldwijde implementatie mogelijk te maken met roaming-mogelijkheden het economisch maakt om elk apparaat aan te sluiten, wat vooral voordelig is bij het installeren van grotere netwerken die lage kosten per eenheid vereisen. De vooraf geteste, vooraf gecertificeerde RYZ014A is een alles-in-één, single-mode LTE categorie M1-module bestaande uit een LTE Cat-M1-platform en alle andere elementen die nodig zijn voor een compleet LTE Cat-M1-modemsysteem. Deze omvatten een voor LTE geoptimaliseerde transceiver, een enkele complete RF-front-end om LTE Cat-M1-banden wereldwijd te ondersteunen, en belangrijke interfaces, allemaal in een enkel compact LGA-pakket. De RYZ014A-module bevat ook een carrier-bewezen LTE Cat-M1-protocolstack en uitgebreide software.

Deze module omvat RF-regelgevingscertificering, PTCRB/GCF-certificering en carriercertificering voor de netwerkoperator van de klant naar keuze. De module is gebouwd op bewezen technologie, zowel vanuit hardware- als softwareperspectief en wordt volledig getest en gekalibreerd geleverd. Het is gecertificeerd volgens alle belangrijke radiofrequentieregelgeving in de wereld, evenals met toonaangevende netwerkoperators in Noord-Amerika, APAC en Europa. Cellular IoT is een van de pijlers van de connectiviteitsstrategie van Renesas, die onder andere ook Bluetooth Low Energy, ultrawide band (UWB) en Wi-SUN omvat.

"Het bouwen van draadloze IoT-netwerken over de hele wereld kan kostbaar en tijdrovend zijn", zegt Roger Wendelken, senior vice-president van de IoT- en infrastructuurbedrijfseenheid van Renesas. "We hebben enthousiaste reacties op deze oplossing ontvangen van klanten in de meet-, smart home-, infrastructuur- en industriële markten, waar ze Renesas MCU-gebaseerde applicaties naadloos kunnen koppelen aan het internet via hun mobiele netwerk naar keuze."

Renesas werkt samen met Sequans Communications, een ontwikkelaar en leverancier van 5G- en 4G-chips en -modules voor IoT, aan de RYZ014A-modules. Sequans biedt de Monarch LTE CAT-M1 hardware- en softwaretechnologie die in de module wordt gebruikt, en heeft uitgebreide ervaring met het wereldwijd implementeren van draadloos IoT. "Dit product is een goed voorbeeld van de voordelen die klanten genieten van de combinatie van onze twee technologieën", zegt Georges Karam, CEO van Sequans. "De Monarch-technologie van Sequans is een uitstekende aanvulling op de ongeëvenaarde MCU-expertise die Renesas biedt."

Renesas biedt klanten een webgebaseerd portaal, beheerd door ONE Tech, dat gemakkelijke toegang biedt tot het uitlezen van sensorwaarden en het op afstand beheren van simkaartplannen, waardoor de bedrijfskosten worden verlaagd. "ONE Tech is verheugd om onze embedded AI- en cloudtechnologie op de markt te brengen in combinatie met de Renesas CAT-M1-module om een ​​wereldwijd intelligent apparaat naar cloudarchitectuur te sturen", zegt Yasser Khan, CEO van ONE Tech. “Door ingebouwde intelligentie in het apparaat aan te bieden, samen met ons enterprise-grade platform, kunnen klanten van de CAT-M1-module eenvoudig honderden en duizenden slimme machines van de volgende generatie bouwen, beheren en opschalen in een kosteneffectief eind- to-end ecosysteem.”

Cat M1 is geschikt voor laag vermogen

Categorie M1 (Cat M1) werkt op een 1,4 MHz (gereduceerd van 20 MHz) spectrum, heeft een zendvermogen tot 23 dBm en biedt gemiddelde uploadsnelheden tussen 200 kpbs en 400 kpbs. Dit zorgt voor een langere levensduur van de batterij, mogelijk tot 10 jaar. Voordelen die Cat M1 biedt aan IoT-oplossingen zijn onder meer dekking, beveiliging, variatie en efficiëntie. Renesas zei dat het feit dat Verizon het met een open omgeving zal lanceren, zal zorgen voor alomtegenwoordigheid, de factor die ervoor zorgt dat trends werkelijkheid worden. "Nu zullen meer makers en ontwikkelaars IoT-projecten kunnen lanceren", zegt Jay Johnson, senior manager productmarketing bij Renesas.

In een Renesas-blog zei Johnson:"Cat M1 laat low-power, wide-area-technologieën werken met een gelicentieerd spectrum, wat een veilig en privénetwerk biedt, mogelijk de grootste zorg voor bedrijven die IoT-initiatieven overwegen. Het werkt specifiek met IoT-applicaties met een laag tot gemiddeld dataverbruik en apparaten met een lange batterijduur.”

Hij voegde eraan toe dat Cat M1 toepassingen in verschillende industrieën en gebieden mogelijk zal maken, zoals slimme huizen, industriële monitoring, het volgen van activa, gezondheidszorg, detailhandel, slimme steden en wearables. “Cat M1 is belangrijk omdat het het marktbereik van LTE vergroot. Door LTE in staat te stellen op een kosteneffectieve manier toepassingen met een lagere datasnelheid te ondersteunen, wordt Cat M1 aangeprezen als een goede oplossing voor detectie- en bewakingsapparatuur met een laag vermogen, zoals wearables voor gezondheid en fitness, nutsmeters en verkoopautomaten, en vele andere.

Johnson legt uit dat aangezien de communicatie-interface van IoT-apparaten meestal slapend is, het stroomverbruik tijdens het slapen belangrijk is. In LTE Cat-M1 is er het concept van uitgebreide discontinue ontvangst, of eDRX, dat de tijd definieert dat een apparaat kan slapen voordat het netwerk wordt gecontroleerd op berichten. Dit is het zogenaamde pagingvenster. Voor LTE Cat-M1 kan de eDRX variëren van 320 ms tot ongeveer 43 minuten.

Tijdens het slapen staat het apparaat in de energiebesparende modus (PSM). In dit geval is het voordeel van de RYZ014A dat hij slechts 1 µA in PSM verbruikt. De onderstaande afbeelding toont een voorbeeld van gemiddeld stroomverbruik in vergelijking met een concurrerend apparaat, afhankelijk van de eDRX-cyclus.

Snelle oplossingen implementeren

Renesas heeft de RYZ014A-modules gecombineerd met tal van componenten uit zijn uitgebreide portfolio, waaronder stroom-IC's, Li-ion-batterijlader, licht-naar-digitaalsensor en meerdere MCU's uit de RA-familie om gecertificeerde oplossingen te creëren waarmee klanten snel een volledig industrieel proces op afstand kunnen implementeren monitoring en automatische bewatering van planten met een LTE-aansluiting. Renesas biedt meer dan 200 oplossingen, die het 'winnende combo's' noemt, waaronder compatibele apparaten die naadloos samenwerken voor een breed scala aan toepassingen en eindproducten.

De belangrijkste kenmerken van de RYZ014A-module zijn onder meer ondersteuning voor wereldwijde frequentiebanden in één ontwerp, waardoor het niet meer nodig is om meerdere klantplatforms voor verschillende wereldwijde regio's te creëren; hoog uitgangsvermogen ondersteunt beide vermogensklasse-opties 20 en 23dBm; en ultralaag stroomverbruik in energiebesparende modus van slechts 1 µA.

De RYZ014A-module is vandaag beschikbaar, samen met de RYZ014A-EVK evaluatiekits.

Verwante inhoud :

• De synergie van cellulair IoT en Bluetooth LE
• Bezig met migreren van mobiel IoT naar low-power LTE
• Zal een gebrek aan standaardisatie de ontwikkeling van IoT vertragen?
• Satellietconnectiviteit overbrugt kloof met achtergestelde IoT-markten
• Waar is de IoT-edge in edge AI?