wersja mobilna
Online: 487 Niedziela, 2016.12.04

Technika

Quectel łączy technologie bezprzewodowe

środa, 17 sierpnia 2016 09:04

Monitorując rynek rozwiązań M2M oraz ogromny wybór różnych modułów wielu producentów, można zauważyć, że konstruktorzy poszukujący rozwiązania komunikacyjnego do realizowanego projektu oczekują unikalnych typów funkcjonalności, które będą stanowiły wartość dodaną oraz ułatwią proces projektowania czy programowania. Quectel, jako lider rozwiązań z zakresu łączności komórkowej oraz GNSS, przedstawia takie typy funkcjonalności w swojej ofercie, czego przykładem jest moduł MC60 łączący technologię GSM/GPRS z GNSS oraz FC10 - pierwszy moduł Wi-Fi przeznaczony do sparowania z modułem LTE EC20.

MC60 (GSM/GPRS + GPS/Glonass)

W portfolio Quectela obok najmniejszego na rynku modułu GSM/GPRS w obudowie LCC M66 oraz kilku pokrewnych rozwiązań zapewniających możliwość migracji pojawił się nowy moduł MC60. Jest to pierwsze urządzenie w ofercie tego producenta łączące technologie GSM/GPRS z technologią GPS/Glonass.

Z pewnością jednym z głównych parametrów modułów GSM/GNSS branych pod uwagę przez inżynierów jest ich rozmiar pozwalający na optymalne wykorzystanie miejsca na płytce PCB i zmniejszenie jej rozmiarów, a przez to gabarytów końcowego urządzenia - co często warunkuje decyzję o zakupie podejmowaną przez końcowego klienta.

Rys. 1. Moduł MC60

Rys. 2. Diagram funkcjonalny modułu MC60

Moduł MC60 jest jednym z nielicznych modułów na rynku, który łączy funkcjonalność komunikacji przez sieci komórkowe z pozycjonowaniem satelitarnym, a do tego jest dostępny w bardzo niewielkiej obudowie 18,7×16,0×2,1 mm typu LCC (54 pinów) + LGA (14 pinów).

Osiągnięcie takiego rezultatu było możliwe poprzez zastosowanie nowej generacji chipsetu firmy MediaTek, który dzięki zintegrowaniu w układzie SoC komunikacji komórkowej i nawigacji pozwolił na ograniczenie rozmiaru całości aplikacji aż o 40%.

W zakresie technologii komórkowej moduł obsługuje 4-zakresowo standard GSM/GPRS (w klasie 12), ma funkcjonalność SMS (zarówno w trybie tekstowym, jak i PDU) oraz obsługuje protokoły internetowe, m.in. TCP/UDP, FTP, PPP, HTTP.

Rys. 3. Połączenie UART GSM-GNSS

Rys. 4. Moduł FC10

Z punktu widzenia satelitarnego standardu komunikacji moduł ten również nie odstaje od innych wiodących produktów na rynku - działa w dwóch standardach GPS/Glonass, przez co zwiększa dokładność wyznaczania pozycji i znacznie niweluje obszary braku zasięgu. Ma też wysoką czułość: -167 dBm podczas śledzenia konstelacji oraz -149 dBm w trybie akwizycji, co stało się możliwe przez zastosowanie wbudowanego wzmacniacza LNA.

Moduł MC60 wykorzystuje równolegle 2 technologie typu AGPS wpływające na skrócenie czasu TTFF (time to first fix):

  • EASY (Embedded Assist System) pozwalającą na obniżenie czasu potrzebnego do uruchomienia modułu (oraz uzyskania informacji o położeniu) do 15 s (cold start) oraz nawet do 5 s (warm start) z pomocą algorytmu przewidującego (do 3 dni) położenie satelitów,
  • EPO (Extended Prediction Orbit) pozwalającą dodatkowo na zredukowanie czasu TTFF, poprzez analizę ściągniętych z serwera danych EPO, zawierających przewidywane położenie satelitów.

Dokładność lokalizacji dla modułu wynosi 2,5 m (CEP), natomiast maksymalna częstotliwość odświeżania położenia to 10 Hz.

Dodatkową zaletą połączenia dwóch modułów w jednej obudowie jest możliwość wykorzystania tylko jednego portu UART w zewnętrznym mikrokontrolerze - jest to możliwe dzięki bezpośredniej wymianie danych pomiędzy częścią GSM a GNSS, po uprzednim ich połączeniu na podstawie schematu pokazanego na rysunku 3.

Rys. 5. Schemat połączenia FC10–EC20

Rys. 6. Przykładowa aplikacja

Próbki modułu MC60 są już dostępne, ilości produkcyjne będą dostępne w III kwartale 2016 roku. Producent planuje do tego czasu zaimplementować kilka dodatkowych typów funkcjonalności, np. obsługę Bluetooth 3.0 z obsługą profili SPP oraz HFP-AG, a także OpenCPU. Podniosą one jeszcze bardziej atrakcyjność tego rozwiązania.

Warto dodać, że dzięki niskiemu poborowi mocy moduł MC60 sprawdzi się również w aplikacjach bateryjnych. Głównymi obszarami, do których Quectel kieruje to rozwiązanie, są aplikacje trackingowe, sportowe, smart metering oraz szeroko pojęte IoT - czyli tam, gdzie krytycznymi parametrami są rozmiar oraz małe zużycie energii.

FC10 (Wi-Fi)

Szybki wzrost rynku w zakresie aplikacji IoT korzystających z technologii LTE tworzy zapotrzebowanie na produkty umożliwiające ich płynne współdziałanie. Przykładem może być tutaj zestaw modułów EC20+FC10, który umożliwia bezpośrednią komunikację pomiędzy modułem LTE oraz Wi-Fi. Pozwoli to między innymi na prostsze przygotowanie wydajnego konwertera 4G-Wi-Fi do rozwiązań takich jak bramki dostępowe, komputery przemysłowe czy routery.

FC10 to pierwszy moduł Wi-Fi Quectela. Ma on kompaktową obudowę LCC o wymiarach 16,6×13,0×2,1 mm i jest przeznaczony do aplikacji wbudowanych oraz do zastosowania w parze z modułem LTE EC20. Konstrukcja oparta została na chipsecie Atheros i wspiera standard IEEE 802.11 b/g/n, dzięki czemu zapewnia transfery do 65 Mbps.

Jako interfejs komunikacyjny został wykorzystany SDIO v2.0, który staje się coraz częściej wykorzystywanym standardem interfejsu w produktach embedded. Dzięki niemu można osiągnąć transfer na poziomie 100 Mbps, co w zupełności pozwala wykorzystać możliwości standardu LTE kat. 3, w którym działa moduł EC20 (100 Mbps DL / 50 Mbps UL). Schemat połączenia obu modułów przedstawia rysunek 5.

Uproszczony schemat ideowy kompletnego projektu pokazany został na rysunku 6. Ze względu na fakt obsługi przez moduł EC20 zarówno technologii LTE, jak i GPS/Glonass, zestaw ten zamyka w zasadzie całą część radiową dla większości rozwiązań. Co więcej, zastosowanie modułów tego samego producenta w jednym projekcie dodatkowo zapewnia nam 100-procentową kompatybilność i zdecydowanie upraszcza kwestie debugowania aplikacji.

Po więcej informacji na temat produktów marki Quectel zapraszamy na nową stronę www.quectel-pl.com lub do kontaktu z firmą Elhurt, która jest oficjalnym dystrybutorem tej marki.

Piotr Choczyński
Elhurt Sp. z o.o.

www.quectel-pl.com