Nordic超低功耗窄带蜂窝nRF9160的典型应用

据爱立信最新发布的移动报告预测，全球蜂窝物联网连接将从 2022 年的 24 亿增长到 2027 年的 55 亿，复合年增长率为 18%。而大规模物联网连接（LTE-M、NB-IoT）预计将在同一时期以 37% 的复合年增长率增长，占所有蜂窝物联网连接的一半以上。

今年，蜂窝物联网有望取得重大进展，大量新设计和新产品接连上市。与此同时，蜂窝物联网在落地过程中也对系统提出了更高挑战。

“低功耗”是进军蜂窝物联网首先需要解决的问题。无论是 NB-IoT 还是 LTE-M，都是基于大量物联网应用对“低功耗”的强需求而诞生的，比如水/气表、烟感、追踪等应用场景下，通常需要终端设备数年甚至数十年不更换电池。

其次是产品的“集成度”，集成度越高，代表产品越能以更小的体积释放更高的性能，这种趋势正在从消费电子领域向物联网领域延伸。近年来物联网领域出现了“模组芯片化、芯片场景化”的趋势，实际上就是随着场景规模不断扩大，倒逼物联网技术持续演进。

nRF9160 是 Nordic  2019 年 10 月推出的第一款高度集成、低功耗、体积小的 NB-IoT、CAT-M 和 GNSS 模组，可以看作是 Nordic 对“低功耗和高集成度”理解的集中体现，通过高集成度和实现全球运作的预认证，解决了复杂的无线设计难题，并提供了利用蜂窝技术所需的全面综合资质认证。

nRF9160 在紧凑的 10x16x1.04 mm 的 SIP 封装中集成了 ArmCortex-M33 应用处理器、集成 RF 前端（RFFE）的多模式 LTE-M/NB-IoT 调制解调器、GPS 和电源管理，其中的 64MHz 处理器除 1MB 闪存和 256KB RAM 外，还带有各种模拟和数字外设、自动电源和时钟管理，以及用于可信执行的 Arm TrustZone 和用于应用层安全性的 Arm CryptoCell 310，具有很好的安全性和可靠性，能够满足互联网安全和身份验证的最新要求。

nRF9160 SiP 内置辅助 GPS，以支持资产跟踪应用。它将来自云端的位置数据与 GPS 卫星三边测量数据相结合，实现设备所在位置的远程监控。

nRF9160 支持 PSM 和 eDRX 节能模式，从而具有更长的睡眠工作时间。对于 LTE-M 和 NB-IoT 应用，PSM 最小电流低至 2.7 uA，eDRX 间隔为 655 s，LTE-M的平均电流为 6 uA，NB-IoT 的平均电流则为 9 uA。

除硬件外，Nordic 还提供全部软件。nRF Connect SDK（NCS）是用于 nRF9160 SiP 的软件开发套件，包括入门所需的各种工具。它内建 Zephyr RTOS，并且包括 HTTP、 CoAP、MQTT 和 LWM2M 等应用层协议，以及涵盖多种用例的应用示例。

nRF Connect SDK 还包括用于安全启动的软件，以及用于应用程序和调制解调器固件的安全固件无线更新 (FOTA)。用户可以下载已预认证和预编译的 LTE 调制解调器必需固件。

nRF9160的典型应用包括智能表、智慧农业、智慧城市、预测与维护系统、物流和资产追踪以及医疗和可穿戴设备等。

编辑：黄飞