您有開發NB-IoT方案的需求嗎?

智慧城市的建設,也在加速LPWAN(低功耗廣域物聯網)商用的成熟。在當今幾個主流LPWAN技術中,NB-IoT無疑是最受關注的一個。由於是3GPP推出的工作於電信授權頻段的技術標準,在蜂窩移動通信技術中處於承前(LTE)啟後(5G)的位置,所以NB-IoT從誕生之日起,就得到了無線通訊行業的“追捧”。
比如,中國移動到2017年底已經完成了346個城市的NB-IoT連續覆蓋,而在全球範圍內截至2018年2月已建成33個NB-IoT商用網路,為了贏得市場先機,很多電信運營商都不惜重金補貼以促進NB-IoT生態系統的快速成熟。
面對這一難得的市場機遇,如何能夠快速開發出NB-IoT方案和產品,為其商用進程提供足夠的燃料,就成了物聯網開發者們朝思暮想的問題。要想無後顧之憂地在NB-IoT市場衝鋒陷陣,挑選一款用著順手的“裝備”,即開發工具,十分必要。為此,安富利開發出了系列NB-IoT的設計平臺,隨時回應開發者的需求。
和其他優秀的設計開發平臺一樣,安富利的NB-IoT開發工具也是從功能性和可擴展性上入手,盡可能去適應不同場景的應用開發所需。我們不妨一起來看看。
如果你希望只用一塊板子就能夠去探索不同物聯網應用開發,下面這款開發板就十分合適。它的板載資源包括NB-IoT通信模組、主控MCU,以及板載加速度和濕度感測器、可選的BLE 4.2無線功能等,還提供Ardunio Uno和ST Morpho擴充槽以外接更多的功能模組。
這樣的配置已經足以滿足常見的智慧抄表、家庭自動化、安防、智慧路燈、智慧停車、共用單車智慧鎖、便攜健康監控設備等典型LPWAN應用開發的需要。
圖1,安富利的NB-IoT單板開發平臺(圖片來源:安富利)
圖2,安富利的NB-IoT單板開發平臺框圖(圖片來源:安富利)
由於NB-IoT在不同國家和地區使用的電信頻段不同,如果開發者需要針對不同的區域市場進行開發,安富利的這一單板開發平臺還可選配來自Quectel(移遠通信)的不同的BC95 NB-IoT模組(可選配的模組類型見表1)。
此外,使用者還可以根據應用功能性的要求,選擇不同的主控32-bit MCU——基於Contex-M0的ST32L072或基於Contex-M4的ST32L476。如此一來,開發者就可以擁有一款“定制化”的NB-IoT開發板了。
表1,安富利的NB-IoT單板開發平臺可選配三種不同頻段的NB-IoT模組,應對不同區域市場之需(資料來源:Quectel)
如果開發者希望能夠在同一個開發平臺中支援全球不同頻段的NB-IoT應用,那就可以選擇下面這個開發套件。該套件由一塊控制主機板和一個可插拔的NB-IoT模組擴展板組成。它支持全球不同頻段NB-IoT的奧秘,就在這塊擴展板的NB-IoT模組上。
雖然同為Quectel公司的產品,這款開發套件採用的NB-IoT模組的型號是BC95-G,這個尾碼“G”的意思就是“Global”,它可以支援B1/B3/B8/B5/B20/B28等主要LTE運營商的頻段。
圖3,安富利支援全球多頻段的NB-IoT入門開發套件(圖片來源:安富利)
這款開發套件的主控MCU是AVR 8-bit MCU(ATme- ga2560),性能不算很強悍,因此整個開發平臺定位為“NB-IoT入門套件”,不過其資源包括256KB、8 KB RAM、USB埠、4個UART、5個SPI、1個I2C,還可以外接GPS模組和溫濕度感測器,應該說該有的都有了,因此基於這個開發套件去搭建NB-IoT的原型也會感覺遊刃有餘。
圖4,安富利支援全球多頻段的NB-IoT入門開發套件框圖(圖片來源:安富利)
熟悉LPWAN技術的開發者會知道,由3GPP支援的授權頻段LPWAN標準除了NB-IoT還有eMTC(Cat.M1),這兩種技術各據特點,在應用上也各有側重,所以電信運營商在建網和部署上大多是“兩者並重”的態度。由此也就催生了一種需求,即在單一方案中支持NB-IoT、eMTC,以及EGPRS等多模無線資料通信。
為了應對這一需求,安富利推出了一款功能全面的NB-IoT感測器擴展板。該擴展板對多模無線通訊的支援得益於其採用了Quectel的調製解調模組BG96,它支援NB-IoT/eMTC不同的頻段(B1、B2、B3、B4、B5、B8、B12、B13、B18、B19、B20、B26、B28、B39,其中B39僅支持eMTC),以及EGPRS(850/900/1800/1900 MHz),同時還可以支援全球不同的衛星定位系統(GPS、GLONASS、北斗、Galileo、QZSS)。
為了具備更強的擴展性,該NB-IoT感測器擴展板集成了4個Pmod介面。該開發板可以作為擴展板與STM32 Nucleo-L476 RG開發板,以及ST X-NUCLEO-IKS01A2 MEMS 3D加速度計和3D陀螺儀擴展板相連,構成完整的物聯網開發系統。
同時它還支援Android、Linux、Windows等主流嵌入式作業系統,以及物聯網專用的mbed OS,以適應那些對即時性要求更高的物聯網應用。
圖5,NB-IoT多模感測器擴展板(圖片來源:安富利)
圖6,NB-IoT多模感測器擴展板應用框圖(圖片來源:安富利)
可見,安富利的上述NB-IoT開發工具已經構成了一個支援多頻段、多通信模式、不同應用場景個性化需求的完整體系,只要你有NB-IoT的開發創意,總有一款工具能夠滿足你的開發所需,為你的LPWAN產品的設計提供助力。
