Módulo LTE Cat-M1 IoT conecta-se diretamente a redes celulares globais

A Renesas Electronics lançou seu primeiro módulo IoT celular, que suporta a especificação LTE Cat-M1 para permitir que os dispositivos se conectem diretamente à internet sem a necessidade de um gateway, contando com a infraestrutura de comunicação existente de propriedade das operadoras de rede móvel.

O novo módulo Renesas RYZ014A é baseado na tecnologia de hardware e software Monarch LTE CAT-M1 da Sequans Communications e será oferecido aos clientes por meio de um portal baseado na web gerenciado pela ONE Tech para fornecer acesso para leitura de valores de sensor e gerenciamento de planos de cartão SIM remotamente , reduzindo o custo operacional.

O argumento da IoT celular é que a capacidade de permitir a implantação em todo o mundo com capacidade de roaming torna mais econômico conectar cada dispositivo, o que é especialmente benéfico ao instalar redes maiores que exigem um baixo custo por unidade. O RYZ014A pré-testado e pré-certificado é um módulo LTE categoria M1 multifuncional, que compreende uma plataforma LTE Cat-M1 e todos os outros elementos necessários para um sistema de modem LTE Cat-M1 completo. Isso inclui um transceptor otimizado para LTE, um front-end de RF único e completo para oferecer suporte a bandas LTE Cat-M1 em todo o mundo e interfaces principais, tudo em um único pacote LGA compacto. O módulo RYZ014A também inclui uma pilha de protocolo LTE Cat-M1 comprovada pelas operadoras e um software abrangente.

Este módulo inclui certificação regulatória de RF, certificação PTCRB / GCF e certificação da operadora para a operadora de rede escolhida pelo cliente. O módulo é construído com tecnologia comprovada tanto de uma perspectiva de hardware quanto de software e é totalmente testado e calibrado. Ele foi certificado com todos os principais regulamentos de radiofrequência do mundo, bem como com as principais operadoras de rede na América do Norte, APAC e Europa. IoT celular é um dos pilares da estratégia de conectividade da Renesas que também inclui Bluetooth de baixa energia, banda ultralarga (UWB) e Wi-SUN, entre outros.

“Construir redes IoT sem fio em todo o mundo pode ser caro e demorado”, disse Roger Wendelken, vice-presidente sênior da unidade de negócios de infraestrutura e IoT da Renesas. “Recebemos respostas entusiasmadas sobre esta solução de clientes nos mercados de medição, casa inteligente, infraestrutura e industrial, onde eles podem interagir perfeitamente com aplicativos baseados em MCU da Renesas para a Internet por meio de sua rede celular de escolha.”

A Renesas se associou à Sequans Communications, desenvolvedora e fornecedora de chips 5G e 4G e módulos para IoT, nos módulos RYZ014A. A Sequans oferece a tecnologia de hardware e software Monarch LTE CAT-M1 usada no módulo e tem ampla experiência na implementação de IoT sem fio em todo o mundo. “Este produto é um grande exemplo dos benefícios que os clientes desfrutam da combinação de nossas duas tecnologias”, disse Georges Karam, CEO da Sequans. A tecnologia Monarch da Sequans é um excelente complemento para a experiência incomparável de MCU que a Renesas oferece. ”

A Renesas oferece aos clientes um portal baseado na web, gerenciado pela ONE Tech, que fornece acesso fácil para ler os valores do sensor e gerenciar planos de cartão SIM remotamente, reduzindo o custo operacional. “ONE Tech está animado para trazer nossa IA incorporada e tecnologia de nuvem ao mercado em conjunto com o módulo Renesas CAT-M1 para alimentar um dispositivo inteligente global para arquitetura de nuvem”, disse Yasser Khan, CEO da ONE Tech. “Ao oferecer inteligência incorporada no dispositivo, juntamente com nossa plataforma de nível empresarial, os clientes do módulo CAT-M1 serão capazes de construir, gerenciar e escalar facilmente para centenas e milhares de máquinas inteligentes de próxima geração em um final de custo eficaz ecossistema completo. ”

Cat M1 é adequado para baixa potência

Categoria M1 (Cat M1) funciona em um espectro de 1,4 MHz (reduzido de 20 MHz), tem uma potência de transmissão de até 23 dBm e fornece velocidades médias de upload entre 200 kpbs e 400 kpbs. Isso permite uma vida útil estendida da bateria, potencialmente em até 10 anos. As vantagens que o Cat M1 traz para as soluções de IoT incluem cobertura, segurança, variedade e eficiência. Renesas disse que o fato de a Verizon lançá-lo com um ambiente aberto vai garantir a onipresença, o fator que faz as tendências se tornarem reais. “Agora, mais fabricantes e desenvolvedores poderão lançar projetos de IoT”, disse Jay Johnson, gerente sênior de marketing de produto da Renesas.

Em um blog da Renesas, Johnson disse:“Cat M1 permite que tecnologias de baixa potência e ampla área funcionem com um espectro licenciado, que fornece uma rede privada e segura, possivelmente a preocupação número um para empresas que consideram iniciativas de IoT. Ele funciona especificamente com aplicativos IoT com baixo a médio uso de dados e dispositivos com longa duração de bateria. ”

Ele acrescentou que Cat M1 permitirá aplicativos em diferentes setores e áreas, como casas inteligentes, monitoramento industrial, rastreamento de ativos, saúde, varejo, cidades inteligentes e vestíveis. “Cat M1 é importante porque estende o alcance de mercado do LTE. Ao permitir que o LTE ofereça suporte de maneira econômica às aplicações de taxas de dados mais baixas, o Cat M1 está sendo apontado como uma boa opção para dispositivos de detecção e monitoramento de baixa potência, como wearables de saúde e fitness, medidores de serviços públicos e máquinas de venda automática, entre muitos outros ”.

Johnson explica que, uma vez que a interface de comunicação dos dispositivos IoT está geralmente inativa, o consumo de energia durante o sono é importante. No LTE Cat-M1, existe o conceito de recepção descontínua estendida, ou eDRX, que define o tempo que um dispositivo pode dormir antes de verificar se há mensagens na rede. Esta é a chamada janela de paginação. Para LTE Cat-M1, o eDRX pode variar de 320 ms até aproximadamente 43 minutos.

Durante o sono, o dispositivo está no modo de economia de energia (PSM). Nesse caso, o benefício do RYZ014A é que ele consome apenas 1 µA no PSM. A figura abaixo mostra um exemplo de consumo médio de energia em comparação a um dispositivo da concorrência, dependendo do ciclo de eDRX.

Implementando soluções rápidas

A Renesas combinou os módulos RYZ014A com vários componentes de seu extenso portfólio, incluindo ICs de energia, carregador de bateria de íon-lítio, sensor de luz para digital e vários MCUs da família RA para criar soluções certificadas que permitem aos clientes implementar rapidamente processos industriais remotos completos monitoramento e sistemas de rega automática da planta com uma conexão LTE. A Renesas oferece mais de 200 soluções, que ela chama de “combos vencedores”, que incluem dispositivos compatíveis que funcionam juntos perfeitamente para uma ampla gama de aplicações e produtos finais.

Os principais recursos do módulo RYZ014A incluem suporte para bandas de frequência mundiais em um único design, eliminando a necessidade de criar várias plataformas de cliente para diferentes regiões globais; alta potência de saída suportando ambas as opções de classe de potência 20 e 23dBm; e consumo de corrente ultrabaixo no modo de economia de energia de apenas 1µA.

O módulo RYZ014A já está disponível, junto com os kits de avaliação RYZ014A-EVK.

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