Новая концепция унификации Telit: «гнездовая» система в семействе xE866

№ 2’2016
PDF версия
Одним из принципов компании Telit при создании новых M2M-модулей является максимальная совместимость, как аппаратная, так и программная, между выпускающимися изделиями и новыми их аналогами. Этот принцип производитель применил одним из первых в отрасли, когда начал выпускать модули, поддерживающие различные стандарты сотовой связи, в унифицированном корпусе.

Современные требования к устройствам Интернета вещей вынуждают разработчиков делать их все более и более компактными и, соответственно, применять самую миниатюрную элементную базу. С другой стороны, модули, обеспечивающие передачу данных по сетям сотовой связи, всегда были одними из самых крупных узлов этих устройств, что было связано с достаточно сложными и габаритными компонентами, применявшимися внутри (чипсетами). И вот в последнее время набирает обороты процесс активной миниатюризации как GSM/GPRS-модулей, так и модулей, работающих в 3G (UMTS, HSPA) и 4G (LTE) сетях. Еще совсем недавно модуль Telit GE866-QUAD (рис. 1), работающий в сетях 2G и имеющий габариты 15×19×2,2 мм [1], считался самым маленьким в мире [2]. Сейчас же модули аналогичных размеров выпускают практически все ведущие мировые производители. Это, в свою очередь, произошло благодаря миниатюризации GSM/GPRS-чипсетов. Ситуация несколько хуже с чипсетами 3G/4G их габариты пока не позволяют создавать модули столь же компактные, как GE866-QUAD.

Модуль GE866-QUAD

Рис. 1. Модуль GE866-QUAD

Вместе с тем одним из принципов Telit при создании новых M2M-модулей является максимальная совместимость (как аппаратная, так и программная) между выпускающимися изделиями и новыми их аналогами. Этот принцип производитель применил одним из первых в отрасли, когда начал выпускать модули, поддерживающие различные стандарты сотовой связи, в унифицированном корпусе. Наиболее характерным примером является серия xE910 [3], в рамках которой выпускается около трех десятков модулей, от бюджетного GE910-QUAD V3 до высокоскоростного LE910-EU V2. И все эти модули повыводно совместимы, что делает дизайн конечного устройства универсальным: в зависимости от потребности заказчика в него ставится тот или иной модуль, без изменения конструкции и программного обеспечения. Однако серия xE910 имеет недостаток довольно-таки большой корпус размерами 28×28 мм, что ограничивает использование этих модулей в сверхкомпактных применениях. Особенно избыточен корпус таких размеров в 2G-применениях, где модули GE910 претендуют на антирекорд самый габаритный из современных 2G-модулей.

Поэтому специалисты Telit приняли оригинальное решение применить гнездовую (nested) концепцию нового семейства xE866 [4]. Основной принцип такой: модули различных поколений имеют минимальный размер по площади в своем классе, но при этом сохраняется совместимость сверху вниз: все изделия xE866 имеют одинаковую ширину (15 мм), а вот длина переменная и может достигать 19-25 мм. Помимо этого, расположение контактов модулей семейства xE866 также организовано по гнездовому принципу. Самый младший в линейке модуль, GE866-QUAD, имеет семь рядов по семь контактов, т. е. 49. 3G-модуль UE866-EU содержит 11 рядов по семь контактов, причем первые семь рядов аналогичны соответствующим контактам GE866-QUAD. LTE-модуль категории 1 LE866-SV1 имеет 12 рядов по семь контактов, и 11 из них совпадают с UE866-EU. Наглядно новая концепция показана на рис. 2. Контакты модулей разделены на рисунке на функциональные группы, каждая из которых подсвечена определенным цветом. Некоторые контакты используются в одних модулях и не используются в других. В этом случае соответствующая ячейка делится надвое. Одноименных контактов, которые бы имели различное назначение в разных модулях, в семействе xE866 принципиально нет, и этим обеспечивается повыводная совместимость модулей.

Расположение контактов модулей серии xE866

Рис. 2. Расположение контактов модулей серии xE866

Таким образом, для разработчиков конечных изделий существуют два варианта. Первый проектировать печатную плату под самый малогабаритный модуль, но без возможности масштабирования в будущем. При этом обеспечивается максимальная компактность изделия. Второй печатная плата проектируется под максимально возможный модуль. Это позволяет использовать модули любых стандартов связи, но при этом образуется некоторая избыточность по габаритам при использовании 2G-модулей.

Модуль GE866-QUAD выпускается уже достаточно давно и был уже рассмотрен в одной из предыдущих публикаций [2]. А вот модули UE866-EU и LE866-SV2 появились в 2016 г., поэтому рассмотрим их чуть более подробно.

Модуль UE866-EU

Рис. 3. Модуль UE866-EU

UE866-EU (рис. 3) это на сегодня самый малогабаритный в мире модуль 3G [5]. Размеры 15×25 мм позволяют применять его практически в любых современных приложениях от микротрекеров и кассовых аппаратов до систем телеметрии и передачи данных. В отличие от аналога для американского рынка UE866-N3G, работающего только в 3G-сетях, модуль UE866-EU работает как в двух диапазонах UMTS/HSPA 2100/900 МГц, так и в четырех диапазонах GSM 850/900/1800/1900 МГц, что весьма актуально в нашей стране, где покрытие 3G пока далеко от идеала. Модуль обеспечивает скорость передачи данных до 7,2 Мбит/с, что более чем достаточно для большинства телематических приложений. Модуль полностью совместим по командам с другими 3G-модулями Telit UE910, HE910 и UL865, что дает возможность использовать программное обеспечение, написанное ранее для уже выпускающихся изделий. Модуль UE866-EU поддерживает работу со скриптами Python, а также технологию AppZone для загрузки приложений пользователя [6]. Последняя постепенно становится стандартом для модулей Telit: ее поддерживают практически все вновь выпускаемые модули.

Модуль LE866-SV1

Рис. 4. Модуль LE866-SV1

Модуль LE866-SV1 (рис. 4) пока выпускается лишь для североамериканского рынка, поскольку он поддерживает только LTE Cat. 1 [7]. Здесь следует сделать небольшое отступление по поводу категорий LTE. До сих пор все технологии мобильной передачи данных развивались лишь в одну сторону сторону увеличения скорости. Для этой цели разрабатывались новые стандарты, производилось базовое и оконечное оборудование. Низкие же скорости передачи оставались нишей стандартов предыдущих поколений, таких как GSM/GPRS. С другой стороны, современные скорости LTE, достигающие уже 300 Мбит/с, требуют достаточно дорогих и габаритных модулей, но при этом совершенно избыточны для M2M-применений. Поэтому было принято решение параллельно развивать стандарты LTE пониженных категорий, специально для Интернета вещей (рис. 5). Вот к этому стандарту LTE категории 1 и относится модуль LE866-SV1. Он обеспечивает скорость передачи данных до 10 Мбит/с, но при этом имеет габариты 15×25 мм и 84 контакта в LGA-корпусе. LE866-SV1, как и UE866-EU, тоже претендует на звание самого малогабаритного 4G-модуля в мире. В перспективе, с развитием европейских сетей LTE в сторону низких категорий (а для этого потребуется лишь изменение программного обеспечения базового оборудования операторов сотовой связи), Telit планирует выпустить и модуль семейства xE866 первой категории для европейского и российского рынков (напомним, что в серии xE910 такой модуль уже выпускается это LE910-EU1 [8]).

Тенденции развития стандарта LTE

Рис. 5. Тенденции развития стандарта LTE

Таким образом, компания Telit в очередной раз подтвердила свое лидерство в сфере Интернета вещей, создав первое в своем роде семейство модулей связи с гнездовой концепцией и самыми миниатюрными в своем классе компонентами. Ожидается, что Telit вскоре представит свои новые решения, столь же инновационные и удобные для потребителей.

Литература
  1. http://atoma.spb.ru/sites/default/files/documents/telit_ge866-quad_datasheet_0.pdf
  2. Канкулов К. Ультракомпактный GSM/GPRS-модуль GE866 //Беспроводные технологии. 2013. № 3.
  3. Рудневский А. Telit xE910: один дизайн множество применений //Беспроводные технологии. 2013. № 2.
  4. http://atoma.spb.ru/sites/default/files/documents/telit_xe866_global_form_factor_application_note_r0.pdf
  5. www.telit.com/fileadmin/user_upload/products/Downloads/3G/Telit_UE866_Series_Datasheet.pdf
  6. Рудневский А. AppZone от Telit: практическое создание приложений //Беспроводные технологии. 2016. № 1.
  7. www.telit.com/fileadmin/user_upload/media/products/cellular/4_G/LE866/Telit_Product-Datasheet_LE866.pdf
  8. http://atoma.spb.ru/sites/default/files/documents/telit_le910_cat_1_datasheet.pdf

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *