17.05.2018

Multimodus-Mobilfunk-Modul

Die nRF91-Reihe von Nordic Semiconductor (Vertrieb: Rutronik) ermöglicht es, IoT-Anwendungen über die speziell für das IoT konzipierten Mobilfunkstandards LTE-M und NB-IoT zu verbinden.


Bild: Nordic Semiconductor

Das LTE-M/NB-IoT System-in-Package kommt mit einem ARM Cortex-M33 Host-Prozessor, ARM CryptoCell-310 Sicherheits-IP und Assisted GPS. Zudem sind Modem, Transceiver, HF-Frontend, Applikationsprozessor, Flash-Speicher, Energieversorgung sowie Quarze und passive Elemente in einem Package integriert.

 

Mit Abmessungen von 10mm x 16mm x 1,2mm hat es laut Anbieter ein etwa fünffach kleineres Volumen als vergleichbare Modelle mit separatem GNSS-Modul auf dem Markt.

 

Im Gegensatz zu bisherigen Mobilfunklösungen sind die Standards NB-IoT und LTE-M mit relativ geringen Datenübertragungsraten speziell für IoT-Anwendungen konzipiert. Sie sind daher nicht nur günstiger , sondern haben insbesondere einen wesentlich geringeren Stromverbrauch. Geräte können somit laut Distributor Rutronik über Monate hinweg mit einer einzigen Akkuladung genutzt werden. Um stets eine optimale Verbindung zu gewährleisten, sucht das Modul selbstständig nach verfügbaren LTE-M- und NB-IoT-Netzen und schaltet zwischen diesen um. Über Ländergrenzen hinweg stellt Roaming eine durchgängige Verbindung sicher.

 

Für den Schutz der Applikation sorgen der integrierte ARM Cortex-M33 Prozessor und das ARM CryptoCell-310 Sicherheits-IP. Der eingebaute Host-Prozessor mit TrustZone für Armv8-M nutzt in der CPU und im System eine isolierte vertrauenswürdige Ausführungsumgebung. TLS- und SSL-Protokolle gewährleisten eine sichere Datenübertragung, die beispielsweise für den Einsatz des MQTT Protokolls in der IoT-Welt unerlässlich ist.

 

Die wiederbeschreibbare Flash-Speichertechnologie erlaubt zusammen mit der Möglichkeit für Over-the-Air-Updates auch spätere Nachbesserungen an der Firmware, den Stacks und der Anwendung. Ein weiteres Plus ist das integrierte Assisted GPS (A-GPS), welches Dank der NB-IoT/Cat-M Nutzung eine schnellere Positionsbestimmung beim Kaltstart ermöglichen soll. Zudem lassen sich über 32 GPIOs Sensoren, LEDs, Tasten oder Schaltrelais anschließen.

 

Zur Entwicklungsunterstützung bietet Nordic ein Software Development Kit mit allen gängigen Stacks, darunter MQTT, CoAP, http, LWM2M, IPv4, IPv6, DTLS, TLS und TCP.  


 


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