La plate-forme sans fil Wide Area permet la nouvelle génération de l'Internet of Things System

par Emmanuel Gresset, CEVA

Avec les smartphones et les tablettes, les communications sans fil mobiles ont révolutionné la façon dont les gens travaillent.

Une connexion sans fil étendue peut accéder aux serveurs Internet de n'importe où et la prochaine étape consiste à étendre la puissance des communications sans fil aux communications de type machine (MTC), ce qui déclenchera un jeu de fabrication, de gestion urbaine, de transport et d'énergie. Changer

Les informations du capteur de trafic transporté le long de la route à la circulation des véhicules, ce qui leur permet de se déplacer librement. Les mêmes données peuvent informer le client des biens heure d'arrivée approximative. À proximité d'autres capteurs surveilleront les niveaux d'eau et la pollution atmosphérique, veiller à ce que l'air est frais et sain et les plantes reçoivent suffisamment d'eau et de nutriments. Tous ces capteurs utilisent la technologie de communication sans fil pour rester en contact avec le serveur cloud, et ils utiliseront d'autres services sans fil, tels que le réseau système mondial de satellites de navigation (GNSS) pour suivre son emplacement.

reconnaissance de position non seulement pour capteur mobile (si elle est installée sur un camion de transport) est crucial pour les capteurs environnementaux du cycle d'utilisation emplacement fixe est également très utile. capteur d'identification de localisation peut réduire les coûts de déploiement, de sorte qu'ils rapportent précisément où position sans intervention de l'opérateur, et non intentionnellement ou intentionnellement après les signaux de mouvement.

La nécessité LPWAN

Vos noeuds de capteurs et un large soutien pour les applications réseau de faible puissance étendu (LPWAN) est nécessaire. Beaucoup de choses applications existantes construites sur une courte portée des protocoles tels que 6lowpan, Bluetooth et Zigbee, par des centaines limites mètres de large, assez pour soutenir une nouvelle génération de système à grande échelle MTC.

Le protocole conçu pour les applications LPWAN fournit des capacités de communication pouvant couvrir des nœuds situés entre un kilomètre ou la passerelle et les nœuds les plus proches, réduisant considérablement les coûts de déploiement, y compris les équipements tels que les capteurs environnementaux nécessaires à l'agriculture, Surveiller les nœuds IoT sur les autoroutes, les voies ferrées et les rivières, et les compteurs intelligents à usage domestique De plus, les fréquences typiques de LPWAN vont directement aux équipements enfouis dans le sol ou au sous-sol sans avoir besoin de passerelles supplémentaires coûteuses.

La mise en œuvre du MTC offre de nombreuses options, y compris l'accès aux bandes sans licence et autorisées.L'étiquetage LoRA fonctionne dans une bande sans licence avec des débits allant jusqu'à 12,5 kbit / s. Les bandes non autorisées semblent offrir des coûts d'exploitation moins élevés, mais En pratique, les utilisateurs ont toujours besoin de déployer leurs propres passerelles ou d'embaucher des appareils tiers. S'appuyer sur des bandes non autorisées peut également entraîner des risques plus élevés, des interférences d'autres utilisateurs dans la même bande. Limitera le nombre de fournisseurs de puces pour l'empêcher d'être intégré dans un contrôleur IoT monopuce à faible coût personnalisé.

La communication cellulaire ajoute des options

D'autre part, les communications cellulaires, en raison de l'utilisation de bandes de fréquences sous licence, empêchent beaucoup d'interférences et offrent aux intégrateurs de puces une flexibilité et une liberté plus globales.3GPO définit une série de protocoles prêts pour l'IoT, récemment définis comme IoT à bande étroite (NB-IdO). il prend en charge les signaux pénètrent dans le sol, pour accroître la couverture sous la forme de ce qui est similaire au GSM. débit de données NB-IdO du 10kbit / s à 50kbit / s, des fonctions améliorées non seulement améliore les performances du système, mais aussi Peut économiser de l'énergie

Pour les données de processus de normalisation 3GPP débit de concentration sur l'efficacité énergétique, l'amélioration continue afin de continuer à améliorer les performances. Par exemple des normes NB-IdO version 14 experts, la Commission 3GPP a constaté que le maintien d'un débit relativement élevé pendant le débit de transmission est plus que la limite une bonne façon, ce qui rend les choses plus vite noeuds pour effectuer le transfert et l'accès rapide au mode veille d'économie d'énergie. en tant que consommation de résultat lors de la transmission de la consommation d'énergie est réduite (qui est principalement réalisée par l'amplificateur de puissance (PA)). opérateurs Release 14 est engagé à déployer le plus rapidement possible, faire en sorte que l'équipement développé capable de soutenir le réseau dans le monde réel.

Architecture NB-IoT

Pour compléter le support NB-IoT, une architecture informatique efficace est nécessaire pour gérer le traitement du signal, la pile modem et le code d'application du capteur requis pour atteindre les débits de données de pointe sur un processeur unique. Les tâches peuvent être effectuées sur le même sous-système de processeur, économisant le coût du silicium et la consommation d'énergie par rapport aux processeurs dual-core. Le CCEVA a analysé les standards de l'Internet mobile des choses et a trouvé que Haut débit pipeline de données que l'accélération matérielle de la performance globale de meilleure qualité.

Le processeur CEVA-X1, combiné aux architectures de mots d'instructions dédiés et très longs (VLIW) et SIMD (Single Instruction Multiple Data), prend en charge efficacement les nœuds IoT compatibles LPWAN. Le processeur utilise jusqu'à 10 étapes de pipelining La conception prend en charge le code DSP-intensive et ajoute de nombreux supports de conception améliorée Jump-branche code intensif non seulement pour le protocole NB-IoT mais aussi pour le contrôle intégré Cette conception garantit qu'un processeur peut prendre en charge NB-IoT Toutes les exigences, sans avoir besoin d'ajouter des coprocesseurs supplémentaires.

Si l'implémentation de la puce est exécutée sur un processeur 150 MHz, la moitié des performances du processeur peut exécuter l'application, en même temps, le cœur DSP est un canal NB-IoT pour envoyer ou recevoir des données.

Terminer la plateforme NB-IoT

En outre, la plate-forme Dragonfly NB CEVA inclut le support logiciel pour le processeur CEVA-X1 et ses partenaires ASTRI offre, ainsi que la conception d'économie d'énergie des périphériques pour l'Internet du noeud choses parce que beaucoup besoin application nœud choses LPWAN compatible pour identifier l'emplacement , émetteur-récepteur RF prend en charge les signaux cellulaires et GNSS. cette architecture bas-IF effectue la RF en bande de base des données de conversion, peut être intégré et relié directement à une unité d'extrémité avant numérique (DFE). l'émetteur-récepteur fournit un oscillateur numérique sur puce, afin d'éviter Utilisez un dispositif de compensation de la température de contrôle de pression hors puce plus coûteux.

DFE filtre pour fournir le sous-échantillonnage, synchronisation du maintien, de la station de base minimiser automatiquement les logiciels et les données vers et depuis l'espace mémoire de l'intervention du processeur, des économies d'énergie.

Une pile logicielle complète fournit de bout en bout soutien NB-IdO et GNSS, par le système d'exploitation RTOS pour gérer les communications de données et les tâches d'application de l'utilisateur. C'est donc une nouvelle génération de grande échelle du système MTC plate-forme conçue qui peut supporter Développement rapide des applications de l'Internet des objets.

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