As melhores Tecnologias LPWA para IoT são oferecidas pela Quectel.
A tecnologia LPWA (Low-Power Wide-Area) está possibilitando o próximo grande salto em direção a um mundo conectado e à IoT. As redes LPWA são projetadas para aplicativos IoT e máquina a máquina (M2M) que têm baixas taxas de dados, exigem bateria de longa duração e custo otimizado e operam em locais remotos e de difícil acesso. Eles serão fáceis de implementar e implantar e atenderão a uma série de mercados verticais, como manufatura, vestíveis, utilitários e transporte.
Características principais do LPWA
• Baixo consumo de energia que permite que os dispositivos durem até 10 anos com uma única carga;
• Transferência de dados otimizada que suporta blocos de dados pequenos e intermitentes;
• Baixo custo unitário do dispositivo;
• Fácil instalação da rede;
• Otimizado para baixo rendimento, longa ou curta distância;
• Penetração e cobertura interna suficiente.
NB-IoT e CAT-M são as melhores soluções para LPWA e IoT devido às seguintes vantagens:
• Melhor cobertura interna;
• Baixo consumo de energia;
• Conexões massivas;
• + 20dB melhor que GSM;
• Bateria de 10 anos;
• 50K conexões por célula.
CAT.NB1 | CAT.M1 | EC-GSM | LoRa (Semtech) | UNB (Sigfox) | |
Spectrum | LTE & 2G Bands | LTE Bands | 2G Bands | Unlicensed 433/868MHz | Unlicensed 902MHz |
Modulation & Demodulation | pi/4 QPSK pi/2 BPSK | QPSK QAM | GMSK | Chirp Spread Spectrum | FSK |
Data Rate | <200kpbs | 375kbps | 70kbps | 100kbps | 100kbps |
Bandwidth | 200KHz | 1.08MHz | 200KHz | 125-500kHz | 100KHz |
Transmit Power | 23dBm | 20dBm or 23dBm | 23dBm or 33dBm | 14dBm | 14dBm |
Network | Mostly S/W Upgrad | S/W Upgrad | Mostly S/W Upgrad | Green Field | Green Field |
Terminal Price | ~2G Price | ~2G Price | =2G Price | ~2G Price | ~2G Price |
Battery Life | >10 years | >10 years | >10 years | >10 years | >10 years |
Converge | 164dB ~15km | 163dB ~15km | 164dB ~15km | 157dB ~10km | 16dB EU ~12km |
Standard | 3GPP | 3GPP | 3GPP | LoRa Alliance | Na |
PSM & eDRX
Além das características já apresentadas sober o CAT-M e NB-IoT, vale ressaltar duas importantes funcionalidades dessas tecnologias, PSM e eDRX.
PSM – Power Saving Mode:
O Modo de economia de energia (PSM) é um recurso importante para dispositivos e aplicações eMTC / NB-IoT com o seguinte requisitos:
- Raramente ativo
- Curta duração da comunicação ativa
- A transmissão de dados é originada principalmente por dispositivos eMTC / NB-IoT, mas também é possível se envolver em DL receber durante a duração ativa
- Restrição de energia, funcionando com bateria
- Requer bateria de longa duração
O modo PSM definido pelo 3GPP R12 é semelhante ao desligamento, tornando um dispositivo IoT inativo para economizar energia e desperte o dispositivo apenas por um curto período de transmissão de dados, mas o módulo BG9x permanece registrado na rede e não há necessidade de reconectar ou restabelecer as conexões PDN. O módulo BG9x que usa PSM está disponível para comunicação móvel apenas durante o tempo em que está no modo conectado e por um período pré-configurado. O modo conectado é causado por um evento originado em dispositivo móvel, como transferência de dados ou sinalização, por exemplo, após um procedimento TAU / RAU periódico. PSM é, portanto, destinado ao módulo que espera apenas serviços de origem e de terminação móveis pouco frequentes e que pode aceitar uma latência correspondente na comunicação de terminação móvel.
eDRX
Para reduzir ainda mais o consumo de energia, o CAT-M e NB-IoT suporta não apenas o modo de trabalho LTE DRX tradicional, mas também o ciclo DRX estendido, que é o eDRX. O eDRX foi projetado para reduzir o consumo de energia, fazendo com que o módulo entre periodicamente no modo de hibernação, que é o mesmo do DRX. Seu princípio básico é dividir o estado ocioso (idle) em período de paging e período de suspensão. O processo de trabalho do módulo é consistente com DRX durante o período de paging. Comparado com o DRX, o eDRX suporta um período de paging mais longo para reduzir ainda mais o consumo de energia, conforme mostrado abaixo:
Campos de Aplicação
IoT Public
O público da IoT se concentra em aplicativos LPWA que atendem ao público em geral, como medição inteligente, alarmes e detectores de eventos e lixeiras inteligentes.
IoT Appliance
O gerenciamento se torna mais eficiente por meio de melhorias na análise de big data. O dispositivo IoT compreende principalmente aplicativos LPWA que visam fornecer inteligência para o usuário por meio de sensores e dispositivos que são encontrados na área local.
IoT Personal
O IoT para uso pessoal apresenta em grande parte aplicativos LPWA que criam uma rede de área pessoal para fins de troca de informações para o usuário, como wearables, smart bike e monitoramento de crianças.
Indústria de IoT
A IoT Industry oferece principalmente aplicativos de baixa potência de ampla área que ajudam a melhorar a eficiência empresarial e industrial em geral, incluindo rastreamento de logística, rastreamento de ativos e agricultura inteligente.
As vantagens dos módulos LPWA da Quectel
• Módulo NB-IoT e NB-IoT / eMTC de tamanho compacto
• Consumo de energia ultrabaixo
• Super alta sensibilidade
• Compatível com módulo Quectel GSM / GPRS, fácil para atualização futura
• Incorporado com protocolos de internet TCP/HTTP/MQTT/SSL
Módulo LTE BG95 Cat M1 / Cat NB2 / EGPRS
A série de módulos BG95 é uma família de módulos LPWA multimodo que suportam LTE Cat M1 / Cat NB2 / EGPRS e GNSS integrado. Baseado no chipset Qualcomm MDM9205, o BG95 é compatível com 3GPP Rel-14 e oferece taxas de dados máximas de 588 kbps no downlink e 1119 kbps no uplink no LTE Cat M1. Ele apresenta um consumo de energia ultrabaixo aproveitando a memória RAM / flash integrada, bem como o processador ARM Cortex A7 com suporte a ThreadX (RTOS para programação interna), alcançando até 70% de redução no uso em PSM e 85% de redução no consumo de corrente eDRX em comparação com seu antecessor, o módulo BG96.
O BG95 possui um conjunto abrangente de recursos de segurança baseados em hardware e permite que aplicativos confiáveis sejam executados diretamente no processador interno, o Cortex A7 TrustZone. Além disso, o BG95 fornece compatibilidade pino a pino com módulos Quectel LTE Cat 4 EG91/EG95, módulo LTE Cat M1/Cat NB1/EGPRS BG96, módulo NB-IoT BC95, módulos UMTS / HSPA UG96 e módulo GSM / GPRS M95.
Com um form factor SMT compacto de 23,6 mm×19,9 mm×2,2 mm e alto nível de integração, o BG95 permite que integradores e desenvolvedores projetem facilmente seus aplicativos e aproveitem o baixo consumo de energia e a intensidade mecânica do módulo. Seu footprint LGA avançado permite a fabricação totalmente automatizada para aplicações de alto volume. Um rico conjunto de protocolos de Internet, interfaces padrão da indústria e funções abundantes estendem a aplicabilidade do módulo a uma ampla gama de aplicações M2M, como POS sem fio, medição inteligente, rastreamento, dispositivos vestíveis, etc.
Características principais
● Módulo LTE Cat M1 / Cat NB2 / EGPRS com consumo de energia ultrabaixo
● Fácil migração dos módulos Quectel 2G/GSM/GPRS, 3G/UMTS/HSPA e 4G/LTE
● RAM e flash integrados no chipset
● Conjunto abrangente de recursos de segurança baseados em hardware
● Suporte a VoLTE (Cat M1 apenas), voz para GSM, QuecOpen®, eSIM, etc.
● Time-to-market rápido: projetos de referência, ferramentas de avaliação e suporte técnico avançado minimizam o tempo de projeto e os esforços de desenvolvimento
● Footprint LGA/SMT compacto ideal para aplicações de tamanho limitado com espaço reduzido
● Montagem e interfaces robustas
Sobre a Quectel
A Quectel é o fornecedor líder global de módulos celulares e GNSS, com um amplo portfólio de produtos que cobre as tecnologias sem fio mais recentes como 5G, 4G LTE/LTE-A, NB-IoT/CAT-M, 3G UMTS/HSPA(+), 2G GSM/GPRS e GNSS. Como desenvolvedora de tecnologia IoT e fornecedora de módulos celular, a Quectel é capaz de fornecer serviços completos para módulos celulares IoT e M2M. Os produtos da Quectel têm sido amplamente aplicados nos campos de IoT/M2M, incluindo segmento de pagamentos inteligente, telemática e transporte, energia, cidades inteligentes, segurança, gateways sem fio, indústria, saúde, agricultura e monitoramento ambiental.