全球蜂窝连接进入低功耗物联网设备

作者：Richard Quinnell，主编

对于固定在原地或受限于相对较小空间的物联网设备，Wi-Fi 或 ZigBee 等局域网可提供足够的连接性。但是，如果设备需要在穿越山谷，甚至从一个大陆到另一个大陆漫游时保持连接，那么好的选择就很少了。然而，Nordic Semiconductor 的紧凑型系统级封装 (SiP) 旨在通过将多模 LTE-M NB-IoT 蜂窝连接引入功率受限的物联网设备设计来改变这种情况。

蜂窝技术已经变得如此普遍，以至于世界上活跃的手机比人还多，而且这种情况已经持续了好几年。因此，一段时间以来，需要在大地理区域内运行的物联网设备的开发人员一直将蜂窝视为广域连接选项，这是很自然的。但蜂窝收发器的功率需求、尺寸和成本等因素一直是蜂窝物联网实施的障碍。

最近在奥斯陆展示的 nRF91 系列模块有望改变这种状况，并将蜂窝数据连接带入广阔的物联网市场。SiP 将完整的低功耗蜂窝物联网系统集成到一个微型 10 x 16 x 1.2-mm 封装中，该封装集成了调制解调器、收发器、射频前端、专用应用处理器、闪存、电源管理、晶体和无源组件，同时消除了需要用于精密频率选择性的表面声波 (SAW) 滤波器。

该模块将获得完整的监管和蜂窝认证，因此开发人员基本上可以将该模块放入他们的设计中，并确信它将满足政府和服务提供商对连接到世界几乎任何地方的区域网络的要求。基于 Nordic 无 SAW 收发器和 Qorvo 定制射频前端的多模式设计允许 SiP 适应不同国家/地区的无线标准变化。例如，该演示让该设备在美国的 Verizon Wireless 网络和挪威的 Telia 网络上运行。

该设备的处理器基于带有 TrustZone CryptoCell-310 安全技术的 ARM Cortex-M33，为开发人员提供了一个强大且安全的平台来运行他们的应用程序代码。这将有助于确保用户数据的安全，并确保设备硬件和代码能够抵御黑客攻击。它还有助于消除第二个应用处理器的成本、功耗和尺寸损失；ARM 内核功能强大，足以运行通信协议和用户代码。

除了体积小外，该模块还承诺低功耗运行，最大限度地延长电池寿命。功耗和数据速率成反比，但在 360 kbps 的最大速率下，该设备将仅消耗约 150 mA，该公司在其“先睹为快”演示中声称。它还指出，该设备每 20 秒传输一次数据时，可以使用电池运行六个月，并且在设置为每 10 分钟连接一次时可以提供长达 15 年的电池寿命。

虽然大多数物联网开发人员尚未普遍使用该设备，但应该很快就会推出。自 12 月以来，Nordic 一直在向主要客户提供样品，预计将在 2018 年年中开始提供一般样品。具有完整的生产就绪软件和认证的生产量应在年底前准备就绪。

审核编辑 黄昊宇