不要事后才想到 LTE 连接

May 4, 2017 Majeed Ahmad, Embedded Computing Design Contributing Editor

与您的 loT 平台进行蜂窝连接,可以简化许多所需的功能,包括错误修复、升级等。 但是,此连接的设计往往事后才被想到。 毕竟,添加一个 LTE 调制解调器又有多难呢?

实际上,连接至蜂窝网络说起来容易做起来难。 无线认证的成本可能高达 50,000 美元,而且通过 4G 运营商或认证服务对自定义设备进行测试和认证可能需要三到六个月的时间。

每个独特的支持 4G 的系统设计必须通过 PTCRB(控制无线信号性能和表现)的测试阶段。 此外,还有特定的运营商组织,如 Verizon 开放发展和全球认证论坛 (GCF)。

目前的好消息就是:借助配备预先认证 4G LTE 调制解调器的工业计算机 (IPC),您可以大大简化设计过程。

为什么 LTE 值得拥有

LTE 对于 loT 设计存在许多优势。 一方面,它为系统集成商在客户端安装系统时提供了避免预先存在网络的灵活性。 比如在公共汽车站等位置安装数字标牌。 在这种情况下,连接到蜂窝网络往往要比协商接入本地 Wi-Fi 网络更容易。

如果本地网络中断,蜂窝连接也可成为故障切换选项。 在这里需要注意的重点是某些系统(尤其是移动系统)需要双 SIM 卡功能。 如果网络中断,或给定位置不在移动运营商的覆盖范围内,这就为运营商提供了回退支持。

Logic Supply 首席技术战略家 Murat Erdogan 表示,LTE 现应用于许多应用程序,包括网络设备、防火墙和应急服务。 他说,“对于 4G LTE,我们看到 loT 开发人员在 M2M 中使用蜂窝数据,在自动化应用程序中使用移动监控、数字标牌和故障转移支持。”

现成的连接

为了获取这些优势,同时没有认证的烦恼,工程师可以利用配备预先认证 4G LTE 调制解调器的工业计算机。 Logic Supply 的 Extrovert 调制解调器线路就是一个很好的例子。

基于 PCle 的 Extrovert 系列包括两个蜂窝调制解调器:NWK100 和 NWK200。 Extrovert NWK100 蜂窝调制解调器可以与美国的 AT&T 和 T-Mobile 网络进行连接。 对于 NWK200 调制解调器(图 1),2017 年上半年,Logic Supply 正在与世界各地的蜂窝提供商合作,以在全球提供 4G LTE 接入。

图 1:Extrovert NWK200 调制解调器是 Mini PCle 扩展卡,只可容纳最小的外形尺寸。 (资料來源:Logic Supply)

通过负责认证并建立通过运营商的预先批准,Logic Supply 的 Extrovert 支持系统可轻松激活。 loT 开发人员只需联系运营商即可激活服务。

连接至任意 4G 网络

这些预先认证的调制解调器与平台无关,并且允许 loT 开发人员连接至任意网络,无论软件、计算机型号或配置如何。

Extrovert NWK200 将无线模块与 SIM 卡槽相结合,从而拥有预先加载不同运营商 SIM 卡的能力,使 loT 开发人员可以直接与蜂窝服务提供商一起自由建立帐户。

安全性是 NWK200 蜂窝调制解调器解决的另一个关键问题(图 2)。 Erdogan 表示,“Extrovert 属于内部解决方案,这就意味着不会存在易于篡改的加密狗。”

图 2:消除外部加密狗的主要目标是NWK200 的设计确保安全性和小尺寸。 (资料來源:Logic Supply)

调制解调器与 mPCI、M.2 和内部 USB 连接兼容。 与笔记本电脑不同,该系统具有用于外部 4G 天线连接器,可以扩大接收和覆盖范围。 NWK200 型号还支持 CAT6,其下载速度是 CAT4 标准的两倍。 “我们希望尽可能提供更多的连接选项,”Erdogan 说,

并接着补充道,Logic Supply 的蜂窝连接系统几乎全部采用 Intel 处理器:“这是因为与采用 ARM 的低功耗处理器相比,loT 设备逐步适用于更复杂更强大的处理需求。”

未来趋势是 5G 还是其他?

Logic Supply 将嵌入式应用程序分为两大阵营:一类是数据饥饿型,如监控、视频采集等;另一类则仅是基本的传感器数据采集。

对于高端需求,需要 4G 速度,而对于低端需求,2G 和 3G 连接已足够。 Logic Supply 正在探索可以提供与早期嵌入式硬件相连接的方法。

Erdogan 表示,如今,4G 是设备转换的现行标准。 他接着说到,“在我们的细分市场中,距 5G 还有很长距离。 我们在工业领域仍然可以看到许多 3G 连接和应用程序,或许可以使用 4G LTE 连接对其进行改进或优化。”

目前,4G 网络不断扩大,从而为嵌入式装置和 loT 应用程序打开了一扇全新的大门。

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