Technologia Low-Power Wide-Area (LPWA) to krok milowy w kierunku rozwoju sektora connected world oraz Internet-of-Things. Sieci nowego typu są dostosowane do charakterystyki aplikacji IoT i machine-to-machine (M2M), gdyż operują na małych paczkach danych, zapewniają niski pobór energii, a ponadto charakteryzują się optymalnymi kosztami oraz sięgają nawet trudno dostępnych miejsc (np. parkingi podziemne).
Kluczową cechą technologii LPWA jest niskie zapotrzebowanie na energię, dzięki czemu urządzenia obsługujące tę technologię mogą działać do 10 lat na jednym ładowaniu. Wiąże się z tym zoptymalizowany system transmisji, który wspiera przesyłanie małych, przerywanych bloków danych. Firmą, której udało się w ponadprzeciętnym stopniu zoptymalizować swoje rozwiązania pod kątem poboru prądu jest Quectel. Było to możliwe, dzięki zastosowaniu najnowszych, zaawansowanych chipsetów firmy Qualcomm i Mediatek.
Urządzenia w technice LPWA mogą zatem działać w połączeniach o niskiej przepustowości, zarówno na krótkich, jak i dalekich dystansach. W tym wypadku siła sygnału jest o około +20 dB wyższa, niż przy łączności GSM, co zdecydowanie przekłada się na zasięg urządzeń, pracujących w trudno dostępnych miejscach, takich jak np. parkingi podziemne, studzienki, windy itp. Czymś, co łączy LPWA z tradycyjnymi rozwiązaniami 2G jest natomiast cena. Nowa technologia charakteryzuje się bowiem nie tylko zadowalającą wydajnością w wymagających warunkach, lecz także relatywnie niską ceną, zwłaszcza w porównaniu do klasycznych rozwiązań, operujących w technologii LTE. Urządzenia, działające w technologii LPWA, operują na licencjonowanych pasmach, co stanowi ich kolejny atut. Dzięki temu, nie zachodzi konieczność budowy własnych sieci, co w efekcie pozwala na znaczną oszczędność czasu i środków.
Połączenie doskonałego zasięgu wewnątrz budynków, niskiego poboru energii, możliwości podłączenia wielu urządzeń, relatywnie niska cena i łatwość implementacji sprawia, że łączność Narrowband-IoT jest doskonałym rozwiązaniem dla sieci m2m. Istotnym atutem, który sprawia, że zarówno rozwiązanie CAT-M jak i NB-IoT sprawdza się w łączności wielu smart urządzeń, jest pojemność sieci. Technologia LPWA umożliwia nawiązanie od 50000 do 100000 niepowtarzalnych połączeń dla jednego BTS w tym samym momencie, bez obaw o problemy z dostępnością sieci. Aplikacje, w jakich można z powodzeniem stosować tego typu technologię, oscylują wokół sektora IoT. LPWA świetnie sprawdzi się w urządzeniach związanych z rozwiązaniami typu Smart City (alarmy, czujniki czy smart metering). Ponadto, standard ten będzie doskonały dla różnego rodzaju sensorów w artykułach gospodarstwa domowego, urządzeniach typu wearables, monitoringu dzieci czy w aplikacjach bike/scooter sharing. Przede wszystkim jednak, LPWA stwarza okazję do lepszej optymalizacji procesów produkcyjnych, logistycznych oraz śledzenia zasobów w profesjonalnych aplikacjach przemysłowych. Bezprzewodowa łączność o dobrym zasięgu, przeni-kanie przeszkód oraz niskie zapotrzebowanie na energię elektryczną, stwarza okazję do lepszej kontroli procesów i zasobów.
Wspominając o nowoczesnych typach sieci bezprzewodowych, nie sposób pominąć dokonania firmy Quectel na tym polu. Producent ten posiada szeroką gamę modułów LPWA, opartych na rozwiązaniach Qualcomm, Hisilicon czy Mediatek. Produkty te charakteryzują niewielkie wymiary, niezwykle niski pobór energii oraz pełna certyfikacja, która umożliwia stosowanie modułów Quectel w każdym zakątku globu. Produkty firmy Quectel bazują na technologiach NB-IoT, Cat-M oraz występują w wersjach multi-mode, dual-mode oraz modułach wspierających jeden konkretny typ sieci. W zależności od wariantu, moduły te mogą obsługiwać jednocześnie nawet NB-IoT, Cat-M, EGPRS oraz GNSS. Są one kompatybilne z 3GPP R13/R14. Klienci mogą wybierać spośród następujących produktów: BG95, BG77, BG96, BC66, BC68, BC97, BC95.
Najważniejszymi cechami, które stanowią przewagę rozwiązań firmy Quectel nad konkurencją są niewielkie rozmiary modułów NB-IoT oraz NB-IoT/ LTE Cat-M1, bardzo niski pobór energii, wysoka czułość sieci oraz kompatybilność wsteczna z rozwiązaniami Quectel GSM/ GPRS poprzez zastosowanie uniwersalnego footprintu dla następujących po sobie modułów. Producent zadbał także, aby jego rozwiązania obsługiwały najpopularniejsze protokoły sieciowe.
Przykładem zastosowania technologii LPWA w praktyce jest moduł BG95. Produkt ten może pracować w trybie multi-mode LTE Cat M1/Cat NB2/EGPRS oraz posiada zintegrowaną funkcjonalność GNSS. Jest on w pełni kompatybilny ze standardem 3GPP Rel. 14 i zapewnia transfer danych z prędkością 375 Kbps (downlink) oraz 1.12 Mbps (uplink). Moduł BG95 idealnie wpisuje się w specyfikę sieci LPWA, wyróżniając się bardzo niskim zapotrzebowaniem na energię. Dzięki zintegrowaniu pamięci RAM/flash oraz wykorzystaniu technologii ARM Cortex A7 (wspierającego standard ThreadX) zmniejszono PSM o 70% oraz eDRX o 85% w porównaniu do poprzedniego modelu (BG96). Moduł BG95 jest także kompatybilny w trybie pin-to-pin z rozwiązaniami LTE: EG91, EG95; LPWA: BG96, BC95; UMTS/HSPA: UG95, UG96 oraz GSM/GPRS: M95. Nie bez znaczenia pozostają stosunkowo niewielkie rozmiary modułu BG95, czyli: 23,6 mm × 19,9 mm × 2,3 mm. Obudowa typu LGA umożliwia z kolei w pełni zautomatyzowany montaż w aplikacjach o wysokim wolumenie. Trzeba także dodać, iż moduł BG95 obsługuje szereg protokołów internetowych, posiada przemysłowe interfejsy (USB/UART/I2C/STATUS) oraz dodatkowe funkcje (sterowniki USB dla systemów Windows 7/8/8.1/10, Linux oraz Android), co rozszerza ilość potencjalnych aplikacji, w których można stosować produkt firmy Quectel.
Dostępne wersje modułu BG95:
- BG95-M1 – Cat-M1
- BG95-M2 – Cat-M1/NB2
- BG95-M3 – Cat-M1/NB2/EGPRS
- BG95-M4 – Cat-M1/NB2 – B31/B72/B73 (450 MHz)
- BG95-N1 – NB2
Quectel jest liderem w wyznaczaniu globalnych trendów, jeśli chodzi o rozwój technologii komunikacji bezprzewodowej. Firma ta jest największym producentem rozwiązań z sektora modułów M2M pod względem ilości produkowanych modułów na świecie. Prognozy na najbliższy rok wskazują na zajęcie pierwszego miejsca również w kontekście generowanego obrotu. W pełni zautomatyzowana linia produkcyjna tego producenta wytwarza szeroką gamę modułów, obsługujących wiele różnych technologii transmisji za pomocą sieci komórkowych. Rozwiązania firmy Quectel charakteryzują najlepszą relacją ceny do oferowanej jakości i funkcjonalności. Producent nie poprzestaje jedynie na samych komponentach, lecz także zapewnia kompleksowe wsparcie techniczne na każdym etapie, na lokalnych rynkach. Także w Polsce.
Tekst został pierwotnie opublikowany w Elektroniku.