Con teléfonos inteligentes y tabletas, la tecnología inalámbrica móvil ha revolucionado la forma en que las personas trabajan ...
La conectividad inalámbrica de área amplia permite el acceso a servidores de Internet desde cualquier lugar, y el siguiente paso es extender la potencia de las comunicaciones inalámbricas a comunicaciones tipo máquina (MTC), que se utilizarán en industrias de manufactura, administración de ciudades, transporte y energía. Establecer una revolución.
Los sensores a lo largo del camino transmiten información de flujo de tráfico a los vehículos entrantes y les permite moverse libremente. Los mismos datos pueden informar al cliente de la hora prevista de llegada de los productos. Otros sensores cercanos rastrean la humedad y la contaminación del aire para garantizar Y permita que las plantas obtengan suficiente agua y nutrientes. Todos estos sensores utilizarán la tecnología de comunicación inalámbrica para mantenerse en contacto con el sensor de la nube y también usarán otros servicios inalámbricos como la red del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS) para rastrear su ubicación .
La identificación de ubicación es crucial no solo para los sensores de movimiento, como los montados en camiones de transporte, sino también para los sensores ambientales que están fijos en su ciclo de vida. La identificación de ubicación puede reducir los costos de despliegue del sensor y les permite informar con precisión dónde están Posición sin intervención del operador, y señal después de una acción inadvertida o intencional.
Necesidad de LPWAN
Los nodos de IoT y sensor ampliamente distribuidos son necesarios para admitir aplicaciones LPWAN. Muchas aplicaciones IoT existentes se basan en protocolos de corto alcance como 6Lowpan, Bluetooth y Zigbee, que se ven afectados por cientos de El rango limitado de medidores no es suficiente para soportar una nueva generación de sistemas MTC a gran escala.
capacidades de comunicación LPWAN diseñados para los nodos de cobertura protocolo de aplicación se pueden proporcionar entre un kilómetro, o aumentar la distancia a través del nodo más cercano y la puerta de enlace. Tal rango de comunicación reduce en gran medida los costes de despliegue, incluyendo sensores ambientales necesarias para la agricultura y otros equipos para el control de carretera, ferrocarril y lo fluviales nodos, el hogar y los medidores inteligentes. Además, un LPWAN frecuencia típica puede llegar directamente a los enterrados o colocados en el sótano del dispositivo, sin la necesidad de ampliar los gastos de desplegar pasarelas .
MTC construir Hay muchas opciones, incluyendo el acceso a bandas sin licencia y con licencia. Lora marcada trabajar banda sin licencia, de alta velocidad de datos 12.5kbit / s. Banda sin licencia parece ofrecer menores costos de operación, pero en la práctica en funcionamiento, el usuario tiene que desplegar sus propias pasarelas o alquiler de equipos proporcionados por terceros. depender de bandas sin licencia puede conducir a mayores riesgos, por otra parte, la tecnología de interferencia Lora forma de concesión de licencias de otros usuarios de la misma banda. va Limitar el número de proveedores de chips evita la integración en controladores de IoT de un solo chip personalizados y de bajo costo.
Las comunicaciones celulares agregan opciones
En las otras comunicaciones celulares de mano debido a la utilización de bandas sin licencia, puede evitar que una gran cantidad de interferencias, proporcionando más flexibilidad y libertad para el conjunto de los integradores de chips. Estándares 3GPP cuerpo define un conjunto de protocolo de la IO-listo, la última definición es estrecha frecuencia de la IO (NB-IO). es capaz de soportar señal penetra en el suelo, para mejorar la cobertura en la forma de los cuales es similar a GSM. velocidad de datos NB-IO de la 10kbit / s a 50kbit / s, funciones mejoradas no sólo mejora el rendimiento del sistema , Pero también ahorra energía
Por ejemplo, en la versión 14 del estándar NB-IoT, los expertos del comité 3GPP encontraron que mantener un rendimiento relativamente alto durante la transmisión es más que limitar la tasa de bits Un mejor enfoque, que permite a los nodos de IoT completar las transmisiones más rápido e ingresar al modo de hibernación de ahorro de energía, consume menos energía durante la transmisión; se implementa principalmente mediante un amplificador de potencia (PA) Los proveedores se comprometen a implementar la Versión 14 lo antes posible para garantizar que los dispositivos que se encuentran en desarrollo respalden la red del mundo real.
Arquitectura NB-IoT
Para poder soportar NB-IoT, se requiere una arquitectura de computación eficiente para manejar el procesamiento de la señal, las pilas de protocolo de módem y las aplicaciones de sensor requeridas para alcanzar altas velocidades de datos pico en un procesador propietario Si estas tres tareas se pueden realizar en el mismo subsistema de procesador, los costos de silicio y el consumo de energía se guardan en comparación con las compilaciones de procesador de doble núcleo. Por ejemplo, CEVA analizó el estándar de IoT celular y descubrió que es estrictamente Del presupuesto de potencia, el uso de instrucciones dedicadas para tratar con un pipeline de alto rendimiento de datos que el acelerador de hardware plug-in mejora el rendimiento general.
El procesador CEVA-X1 combina instrucciones dedicadas NB-IoT con Word de muy larga duración (VLIW) y arquitecturas SIMD (Single Instruction Multiple Data) para admitir de manera efectiva nodos IoT compatibles con LPWAN. El procesador usa hasta 10 etapas de pipelining El diseño es compatible con el código intensivo de DSP y agrega una gran cantidad de soporte de diseño mejorado. Código de intensivo de salto de rama no solo para protocolo NB-IoT sino también para control integrado. Este diseño asegura que un procesador puede soportar NB-IoT Todos los requisitos, sin la necesidad de agregar coprocesadores adicionales.
Si el procesador está funcionando a 150MHz cuando se configura el chip, la mitad del rendimiento del procesador puede ejecutar la aplicación mientras el núcleo DSP está transmitiendo o recibiendo datos en el canal NB-IoT.
Plataforma completa NB-IoT
Por otra parte, la plataforma de la libélula NB de CEVA incluye soporte de software para el procesador CEVA-X1 y socios ASTRI ofrece, además de llevar a cabo el diseño de ahorro de energía del nodo de dispositivo periférico para cosas porque muchas cosas LPWAN compatibles aplicación requiere la identificación del nodo posición, el transceptor RF y apoya señal GNSS móvil celular. esta arquitectura de baja IF para completar la conversión a los datos de banda base de RF, puede ser integrado y conectado directamente a una unidad frontal digital (DFE). transceptor proporciona una oscilación digitales en el chip Por lo tanto, no es necesario utilizar el dispositivo de compensación de temperatura de control de voltaje fuera de chip más costoso.
DFE filtro para proporcionar muestras, de sincronización, el software de minimizar automáticamente estación base de interferencia fuera del procesador y el espacio de memoria de datos, más ahorros de energía.
Además, una completa pila de software proporciona soporte extremo a extremo para NB-IoT y GNSS para administrar las comunicaciones de datos y las tareas de la aplicación del usuario a través del sistema operativo RTOS. Con esta plataforma diseñada para una nueva generación de sistemas MTC a gran escala, Espero apoyar el rápido desarrollo de las aplicaciones de Internet of Things.