차세대 인터넷 사물 시스템을 가능케하는 광역 무선 플랫폼

Emmanuel Gresset 저, CEVA

스마트 폰과 태블릿을 통해 모바일 무선 통신은 사람들이 일하는 방식에 혁신을 가져 왔습니다.

광역 무선 연결은 어디서나 인터넷 서버에 액세스 할 수 있으며, 다음 단계는 무선 통신의 힘을 MTC (기계 유형 통신)에 전파하는 것입니다. MTC는 제조, 도시 관리, 운송 및 에너지 서비스 산업을 가로막습니다 변경하십시오.

도로의 센서는 들어오는 차량에 교통 흐름 정보를 전달하고 자유롭게 움직일 수있게 해줍니다. 동일한 데이터는 예상 도착 시간을 고객에게 알릴 수 있으며, 근처에있는 다른 센서는 수분 및 대기 오염 수준을 추적하여 공기가 신선하고 건강한 지 확인합니다 그리고 식물은 충분한 물과 영양분을 얻습니다.이 모든 센서는 무선 통신 기술을 사용하여 클라우드 서버와 연락을 유지하며 GNSS (Global Navigation Satellite System) 네트워크와 같은 다른 무선 서비스를 사용하여 위치를 추적합니다.

위치 인식뿐만 아니라 (전송 트럭에 설치된 경우) 모바일 센서도 매우 도움이 위치에 고정 사용주기 환경 센서에있는 사람들을 위해 매우 중요하다. 그들은 정확하게 위치를보고 할 수 있도록 위치 인식 센서, 배포 비용을 줄일 수 있습니다 움직임 신호 이후 실수 또는 고의적 운영자 개입없이 및 위치.

LPWAN의 필요성

저전력 광역 네트워크에 대한 것들 센서 노드 및 광범위한 지원 (LPWAN) 응용 프로그램이 필요합니다. 응용 프로그램을 기존의 많은 일들이 수백 같은 로팬, 블루투스, 지그비와 같은 단거리 프로토콜을 기반으로 구축 대규모 MTC 시스템의 새로운 세대를 지원하기에 충분히 넓은 제한 미터.

프로토콜은 노드 간의 LPWAN 하나 킬로미터 덮거나 가까운 노드 및 게이트웨이의 거리를 증가시킬 수있다 설계된 애플리케이션의 통신 기능을 제공한다. 이와 같은 통신 거리가 크게 배포 비용, 필요한 센서 및 다른 장치를 포함 농업 환경으로 감소 도로, 철도 및 강 것들 노드, 스마트 미터의 가정을 모니터링 할 수 있습니다. 또한 일반적인 주파수 LPWAN 직접 땅에 묻혀 또는 추가 비용이 게이트웨이를 배포하지 않고 장치의 지하에 위치에 도달 할 수 있습니다.

MTC 구현에는 비인가 및 라이센스 대역에 대한 액세스를 포함하여 많은 옵션이 있으며 LoRA 레이블링은 최대 12.5 kbit / s의 데이터 전송률을 가진 비인가 대역에서 작동합니다. 승인되지 않은 대역은 운영 비용이 낮지 만 실제로 사용자는 자신의 게이트웨이를 배치하거나 타사 장치를 사용해야합니다. 라이센스가없는 대역을 사용하면 동일한 대역에서 다른 사용자의 간섭과 위험이 높아질 수 있습니다. 또한 LoRA 기술 라이센스 접근 방식 칩 공급 업체의 수를 제한하여 맞춤형 저비용 단일 칩 IoT 컨트롤러에 통합되지 못하게 막습니다.

셀룰러 통신 옵션 추가

반면에 허가 된 대역 셀룰러 통신의 사용, 당신은 전체 칩 통합을 위해 더 많은 유연성과 자유를 제공, 많은 간섭을 방지 할 수 있습니다. 3GPP 표준 바디의 IoT 준비 프로토콜의 집합을 정의, 새로 협 대역의 IoT 정의 (NB-만약 IoT가).이 신호는,지면 관통 그중 10kbit / s의 50kbit / s 내지 GSM. NB-의 IoT 데이터 율과 유사한 형태의 커버리지를 향상시키기 위하여 지원 기능 향상은 시스템 성능을 향상시킬뿐만 아니라, 단지 에너지를 절약 할 수 있습니다.

위해 에너지 효율, 지속적인 개선에 초점의 3GPP 표준화 프로세스 데이터 처리량 성능을 개선하기 위해 계속합니다. 전문가 예 NB-의 IoT 표준 릴리즈 14를 들어, 3GPP위원회는 전송 비트 레이트 동안 상대적으로 높은 처리량을 유지하는 한도보다 더 많은 것으로 나타났습니다 일 빠른 노드를 만드는 좋은 방법은, 절전 슬립 모드로 전송 및 빠른 액세스를 완료합니다. 소비 전력의 전송시 그 결과 소비가 감소함에 따라 (주로 전력 증폭기 (PA)에 의해 달성된다). 연산자를 현재 개발중인 장치가 실제 네트워크를 지원할 수 있도록 최대한 빨리 릴리스 14를 배포하는 데 전념합니다.

NB-IoT 아키텍처

NB-IoT 지원을 완료하려면 고유 한 프로세서에서 최고 데이터 속도를 달성하는 데 필요한 신호 처리, 모뎀 스택 및 센서 응용 프로그램 코드를 처리하는 데 효율적인 컴퓨팅 아키텍처가 필요합니다. 작업은 동일한 프로세서 하위 시스템에서 수행 할 수 있으므로 듀얼 코어 프로세서에 비해 실리콘 비용과 전력 소모를 절약 할 수 있습니다 .CCEVA는 Things 표준의 모바일 인터넷을 분석하여 엄격한 전력 예산, 전용 명령어 처리 전체 성능의 하드웨어 가속보다 높은 데이터 처리량 파이프 라인.

CEVA-X1 프로세서는 NB-IoT 전용 VLIW (Very Long Instruction Word) 및 SIMD (Single Instruction Multiple Data) 아키텍처와 함께 LPWAN 호환 IoT 노드를 효과적으로 지원합니다. 프로세서는 최대 10 단계의 파이프 라이닝 이 디자인은 DSP 집약적 인 코드를 지원하고 많은 향상된 설계 지원을 추가합니다. NB-IoT 프로토콜뿐 아니라 임베디드 제어를위한 점프 - 집중 - 집중 코드이 설계는 프로세서가 NB-IoT 추가 코 프로세서를 추가 할 필요없이 모든 요구 사항.

칩 구현이 150MHz 프로세서에서 실행되는 경우 프로세서 성능의 절반은 애플리케이션을 실행할 수 있으며 동시에 DSP 코어는 데이터를 보내거나받는 NB-IoT 채널이다.

완전한 NB-IoT 플랫폼

많은 LPWAN 호환 것들 노드 응용 프로그램이 위치를 식별해야하기 때문에 또한, CEVA의 잠자리 NB 플랫폼은 소프트웨어 CEVA-X1 프로세서에 대한 지원과 ASTRI가 제공하는 파트너 플러스 것들 노드의 인터넷에 대한 주변의 에너지 절약 설계 포함 , RF 송수신기는 셀룰러 및 GNSS 신호들을 지원한다.이 낮은 IF 아키텍처는 변환 된 데이터를베이스 밴드로 RF를 수행하는 통합 디지털 프론트 엔드 부합니다 (DFE)에 직접 연결될 수있다. 송수신기는 것을 방지하기 위해, 온 - 칩 디지털 발진기를 제공한다 더 비싼 오프 칩 압력 제어 온도 보상 장치를 사용하십시오.

DFE는베이스 스테이션과 프로세서의 메모리 공간 안팎의 데이터를 동기화시켜 소프트웨어 간섭을 최소화하고 에너지를 추가로 절약하는 다운 샘플링 필터를 제공합니다.

완전한 소프트웨어 스택은 NB-IoT 및 GNSS에 대한 RTOS 운영 체제를 통한 데이터 통신 및 사용자 애플리케이션 작업을 관리하기위한 엔드 투 엔드 (end-to-end) 지원을 제공하기 때문에이를 지원할 수있는 차세대 대규모 MTC 시스템을 위해 설계된 플랫폼입니다. Internet of Things 애플리케이션의 신속한 개발.

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