LTE Cat-M1 IoT-Modul verbindet sich direkt mit globalen Mobilfunknetzen

Renesas Electronics hat sein erstes Mobilfunk-IoT-Modul auf den Markt gebracht, das die LTE Cat-M1-Spezifikation unterstützt, damit Geräte ohne Gateway direkt mit dem Internet verbunden werden können, indem sie sich auf die vorhandene Kommunikationsinfrastruktur der Mobilfunkbetreiber verlassen.

Das neue Renesas RYZ014A-Modul basiert auf der Monarch LTE CAT-M1-Hardware- und -Softwaretechnologie von Sequans Communications und wird den Kunden über ein webbasiertes Portal angeboten, das von ONE Tech verwaltet wird, um den Zugriff zum Lesen von Sensorwerten und zur Fernverwaltung von SIM-Kartenplänen zu ermöglichen , wodurch die Betriebskosten gesenkt werden.

Das Argument für das zellulare IoT ist, dass die Möglichkeit des weltweiten Einsatzes mit Roaming-Fähigkeit die Verbindung jedes Geräts wirtschaftlich macht, was insbesondere bei der Installation größerer Netzwerke von Vorteil ist, die niedrige Kosten pro Einheit erfordern. Das vorgetestete, vorzertifizierte RYZ014A ist ein All-in-One-Singlemode-LTE-Kategorie-M1-Modul, das eine LTE-Cat-M1-Plattform und alle anderen Elemente umfasst, die für ein vollständiges LTE-Cat-M1-Modemsystem erforderlich sind. Dazu gehören ein LTE-optimierter Transceiver, ein einziges komplettes HF-Front-End zur Unterstützung von LTE Cat-M1-Bändern weltweit und wichtige Schnittstellen, alles in einem einzigen kompakten LGA-Paket. Das RYZ014A-Modul enthält außerdem einen Carrier-erprobten LTE Cat-M1-Protokollstack und eine umfassende Software.

Dieses Modul umfasst die behördliche HF-Zertifizierung, die PTCRB/GCF-Zertifizierung und die Carrier-Zertifizierung für den Netzbetreiber der Wahl des Kunden. Das Modul basiert auf bewährter Technologie sowohl in Hardware- als auch in Softwaresicht und wird vollständig getestet und kalibriert geliefert. Es wurde mit allen wichtigen Funkfrequenzvorschriften der Welt sowie von führenden Netzbetreibern in Nordamerika, APAC und Europa zertifiziert. Cellular IoT ist eine der Säulen der Konnektivitätsstrategie von Renesas, die unter anderem auch Bluetooth Low Energy, Ultrabreitband (UWB) und Wi-SUN umfasst.

„Der Aufbau drahtloser IoT-Netzwerke auf der ganzen Welt kann kostspielig und zeitaufwändig sein“, sagte Roger Wendelken, Senior Vice President im Geschäftsbereich IoT und Infrastruktur von Renesas. „Wir haben begeisterte Reaktionen auf diese Lösung von Kunden in den Bereichen Zähler, Smart Home, Infrastruktur und Industrie erhalten, wo sie MCU-basierte Anwendungen von Renesas über ihr bevorzugtes Mobilfunknetz nahtlos mit dem Internet verbinden können.“

Renesas hat sich bei den RYZ014A-Modulen mit Sequans Communications, einem Entwickler und Anbieter von 5G- und 4G-Chips und -Modulen für das IoT, zusammengetan. Sequans bietet die im Modul verwendete Hardware- und Softwaretechnologie Monarch LTE CAT-M1 und verfügt über umfangreiche Erfahrung bei der Implementierung von drahtlosem IoT weltweit. „Dieses Produkt ist ein großartiges Beispiel für die Vorteile, die Kunden durch die Kombination unserer beiden Technologien genießen“, sagte Georges Karam, CEO von Sequans. „Die Monarch-Technologie von Sequans ist eine hervorragende Ergänzung zum unübertroffenen MCU-Know-how von Renesas.“

Renesas bietet seinen Kunden ein von ONE Tech verwaltetes webbasiertes Portal, das einen einfachen Zugriff auf das Lesen von Sensorwerten und die Fernverwaltung von SIM-Kartenplänen bietet, wodurch die Betriebskosten gesenkt werden. „ONE Tech freut sich, unsere eingebettete KI- und Cloud-Technologie in Verbindung mit dem Renesas CAT-M1-Modul auf den Markt zu bringen, um ein globales intelligentes Gerät mit Cloud-Architektur zu betreiben“, sagte Yasser Khan, CEO von ONE Tech. „Durch das Angebot von eingebetteter Intelligenz innerhalb des Geräts zusammen mit unserer Plattform der Enterprise-Klasse können Kunden des CAT-M1-Moduls problemlos Hunderte und Tausende von intelligenten Maschinen der nächsten Generation kostengünstig erstellen, verwalten und skalieren. bis zum Ende des Ökosystems.“

Katze M1 ist für niedrige Leistung geeignet

Kategorie M1 (Cat M1) funktioniert auf einem 1,4 MHz (von 20 MHz reduzierten) Spektrum, hat eine Sendeleistung von bis zu 23 dBm und bietet durchschnittliche Upload-Geschwindigkeiten zwischen 200 kpbs und 400 kpbs. Dies ermöglicht eine verlängerte Batterielebensdauer, möglicherweise um bis zu 10 Jahre. Zu den Vorteilen, die Cat M1 für IoT-Lösungen bietet, gehören Abdeckung, Sicherheit, Vielfalt und Effizienz. Renesas sagte, dass die Tatsache, dass Verizon es mit einer offenen Umgebung auf den Markt bringen wird, die Allgegenwart sicherstellen wird, der Faktor, der Trends real werden lässt. „Jetzt können mehr Hersteller und Entwickler IoT-Projekte starten“, sagt Jay Johnson, Senior Manager für Produktmarketing bei Renesas.

In einem Renesas-Blog sagte Johnson:„Cat M1 ermöglicht es stromsparenden Wide-Area-Technologien, mit einem lizenzierten Spektrum zu arbeiten, das ein sicheres und privates Netzwerk bietet, möglicherweise das wichtigste Problem für Unternehmen, die IoT-Initiativen in Betracht ziehen. Es funktioniert speziell mit IoT-Anwendungen mit geringem bis mittlerem Datenverbrauch und Geräten mit langer Batterielebensdauer.“

Er fügte hinzu, dass Cat M1 Anwendungen in verschiedenen Branchen und Bereichen wie Smart Home, Industrieüberwachung, Asset-Tracking, Gesundheitswesen, Einzelhandel, Smart Cities und Wearables ermöglichen wird. „Cat M1 ist wichtig, weil es die Marktreichweite von LTE erweitert. Dadurch, dass LTE kostengünstig Anwendungen mit niedrigeren Datenraten unterstützt, wird Cat M1 als eine gute Wahl für stromsparende Erfassungs- und Überwachungsgeräte wie Gesundheits- und Fitness-Wearables, Verbrauchszähler und Verkaufsautomaten und vieles mehr angepriesen.“

Johnson erklärt, dass der Stromverbrauch im Schlaf wichtig ist, da die Kommunikationsschnittstelle von IoT-Geräten meist ruht. In LTE Cat-M1 gibt es das Konzept des erweiterten diskontinuierlichen Empfangs oder eDRX, das die Zeit definiert, die ein Gerät schlafen kann, bevor das Netzwerk auf Nachrichten überprüft wird. Dies ist das sogenannte Paging-Fenster. Für LTE Cat-M1 kann der eDRX von 320 ms bis zu ungefähr 43 Minuten reichen.

Im Ruhezustand befindet sich das Gerät im Energiesparmodus (PSM). Der Vorteil des RYZ014A besteht in diesem Fall darin, dass er in PSM nur 1µA verbraucht. Die folgende Abbildung zeigt ein Beispiel für den durchschnittlichen Stromverbrauch im Vergleich zu einem Konkurrenzgerät in Abhängigkeit vom eDRX-Zyklus.

Schnelle Lösungen implementieren

Renesas hat die RYZ014A-Module mit zahlreichen Komponenten aus seinem umfangreichen Portfolio kombiniert, darunter Leistungs-ICs, Lithium-Ionen-Batterieladegeräte, Licht-zu-Digital-Sensoren und mehrere MCUs der RA-Familie, um zertifizierte Lösungen zu schaffen, die es Kunden ermöglichen, schnell komplette Remote-Industrieprozesse zu implementieren Überwachungs- und automatische Pflanzenbewässerungssysteme mit LTE-Anbindung. Renesas bietet über 200 Lösungen, die es als „Winning Combos“ bezeichnet, die kompatible Geräte umfassen, die für eine Vielzahl von Anwendungen und Endprodukten nahtlos zusammenarbeiten.

Zu den Hauptmerkmalen des RYZ014A-Moduls gehören die Unterstützung weltweiter Frequenzbänder in einem einzigen Design, wodurch die Notwendigkeit entfällt, mehrere Kundenplattformen für verschiedene globale Regionen zu erstellen; hohe Ausgangsleistung, die beide Leistungsklassenoptionen 20 und 23 dBm unterstützt; und extrem niedriger Stromverbrauch im Energiesparmodus von nur 1µA.

Das RYZ014A-Modul ist ab heute zusammen mit den RYZ014A-EVK-Evaluierungskits erhältlich.

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