Verwendung von Mobilfunkmodulen für Internet der Dinge-Geräte und -Design

Da unsere Welt immer vernetzter und datengesteuerter wird, hat sich die Nachfrage nach vielen Geräten von gelegentlicher Übermittlung oder Datenerfassung hin zu sofortiger Berichterstattung an Cloud-Dienste verschoben. Dies kann einige ernsthafte Herausforderungen darstellen, sobald Geräte über das WiFi-Netzwerk Ihres Kunden hinausgehen, wie zum Beispiel Sensoren auf Feldern oder in Bewegung. Die Kosten für die Bereitstellung eines drahtlosen Netzwerks jeglicher Art über ein großes Industriegelände oder eine Farm können ohne Berücksichtigung der Wartungs- und Unterstützungskosten prohibitiv sein. In vielen Situationen besteht möglicherweise nicht einmal die Option, ein drahtloses Netzwerk zu implementieren, wie bei der Arbeit mit Baumaschinen oder Lieferfahrzeugen.

In einem meiner jüngsten Projekte haben wir ein LTE-vernetztes GPS-Tracking-/Überwachungssystem entworfen, das als Asset-Tracker oder Gerät zur präventiven Wartungsdatenerfassung verwendet werden kann. Zellulare Internet-der-Dinge-Produkte wie das Asset-Tracker-Projekt werden voraussichtlich nur noch beliebter werden, da mehr Geräte intelligenter werden und mehr Daten als je zuvor generieren. Wenn Sie Ihrem nächsten mobilen Produkt zellulare Kommunikation hinzufügen möchten, finden Sie hier, was Sie über zellulare Netzwerke wissen müssen und wie sie sich mit eingebetteten/mobilen Geräten verbinden.

Was ist zellulares IoT?

Wenn Sie sich jemals gefragt haben, wie Sie zellulare Fähigkeiten in Ihre IoT-Produkte integrieren können, habe ich den ultimativen Leitfaden zusammengestellt, den Sie benötigen, um an der Spitze der Technologie zu bleiben. Hier ist, was ich in diesem Leitfaden ansprechen werde:

1. Zellulare Internet der Dinge Dienste
2. SIM-Karten
3. Zellulare Module
4. Zellulare Bänder/Protokolle
5. IoT/M2M-Betreiber
6. Ist ein zellulares Modem das Richtige für Sie?

Zellulare Internet der Dinge Dienste

Zellulare Netzwerke existieren über weite Teile der Landmassen der Welt und bieten leicht das beste und am einfachsten zugängliche terrestrische Netzwerk, um Ihre Daten in die Cloud zu senden, wohin auch immer Ihr Gerät gehen mag. Dank standardisierter Bänder und Protokolle können wir ein Gerät mit einem zellularen Modem nach New York, USA, York, UK oder sogar nach York in Australien liefern und wissen, dass es in der Lage sein wird, unsere Dienste zu verbinden, ohne dass eine neue Infrastruktur erforderlich ist.

Während das Konzept der „Internet der Dinge“-Geräte relativ neu ist, ist die Nutzung von Mobilfunknetzen für die Maschinenkommunikation kein neues Konzept. Wenn Sie darüber nachdenken, Mobilfunk für Ihr Gerät zu verwenden, könnten Sie an die Kosten denken, die entstehen, wenn Sie sich in einen Telefonplan oder einen ähnlichen Vertrag einschließen lassen, nur um eine winzige Menge an Daten zu nutzen. Glücklicherweise müssen Sie sich darüber keine Sorgen machen! Wo Sie Telefonanbieter für Ihr Mobiltelefon haben, haben Sie Machine to Machine (M2M) Anbieter für Geräte.

M2M-Anbieter haben mehrere große Vorteile gegenüber einem typischen Mobilfunkanbieter:

• Sie ermöglichen in der Regel den Zugang zu Hunderten von Netzwerken weltweit, anstatt nur zu ihrem eigenen.
• Sie sind typischerweise nur für Daten oder Daten + SMS, sodass Sie nicht für teure Sprach- und Videofunktionen bezahlen.
• Sie benötigen in der Regel keinen Plan oder Abonnement, und sie funktionieren auf Prepaid-Basis mit langer Gültigkeit der Guthaben.

Alle großen IoT-Konnektivitätsanbieter, wie Hologram oder Truphone, bieten bereits eine globale Abdeckung an oder sind dabei, ihre Netze weltweit auszubauen. Sie erreichen dies, indem sie in Ihrem Namen mit den lokalen Betreibern verhandeln und das kumulierte Datenvolumen ihrer Kunden nutzen. Das bedeutet, dass Sie nur wenige Megabyte Daten sehr günstig kaufen können, und diese könnten eine Laufzeit von sechs Monaten oder einem Jahr haben, was perfekt ist, um intermittierende Sensor-Daten zu sammeln. Angenommen, Sie haben eine große Anzahl von Geräten im Einsatz. In diesem Fall erlaubt ein M2M-Anbieter oft, alle Ihre SIM-Karten zentral zu verwalten und ein Datenvolumen pro Konto anstatt pro Gerät zu haben, was die Kosten und den administrativen Aufwand weiter verringern kann.

Zusätzlich zur zentralisierten Verwaltung bieten viele Anbieter auch eine API für die einfache Verwaltung von SIMs an. Dies ermöglicht es Ihnen, Informationen und Daten einfach über Ihr eigenes Portal an Ihre Kunden weiterzugeben. Automatisierungsregeln bei den meisten Anbietern ermöglichen es Ihnen, automatisch über Probleme mit Ihren Geräten informiert zu werden, sodass Sie proaktiv handeln können, anstatt darauf zu warten, dass Ihre Kunden anfangen zu fragen, warum ihre Daten nicht mehr gesammelt werden.

Zum Testen erlauben einige reguläre Mobilfunkanbieter wie Three (zumindest in einigen Ländern) die Nutzung einer SIM-Karte ohne Vertrag, die Sie aktivieren können und die Ihnen jeden Monat eine relativ große Menge an Datenvolumen bietet, zumindest für IoT-Anwendungen, kostenlos - typischerweise etwa 200 MB. Für einen Benutzer mit einem Telefon oder Tablet könnte dies es Ihnen ermöglichen, Facebook einmal alle paar Tage für den Monat zu laden, aber für einen IoT-Knoten, der komprimierte Textdaten sendet, könnte dies Tausende von Sensormessungen ermöglichen, die jeden Tag ohne Kosten gesendet werden.

SIM-Karten

Typischerweise kommen SIM-Karten von einem regulären Anbieter nicht mit einem technischen Datenblatt; geschweige denn einem angegebenen Temperaturbereich für den Service oder irgendwelchen industriellen/automobilen Qualifikationen. Mit M2M SIM-Karten können Sie Karten mit erweitertem Temperaturbereich erhalten, die eine bewertete Lebensdauer von 10 Jahren bieten. Diese Bewertungen können für den Erfolg Ihres Geräts entscheidend sein. Wenn sich Ihr Gerät auf einem abgelegenen Ölderrick oder einem ländlichen Bauernhof befindet, könnten die Kosten für den Besuch eines Technikers oder Ingenieurs vor Ort unglaublich teuer sein, nur um eine SIM-Karte zu ersetzen, die ein paar Dollar kostet.

Ebenso ist nicht zu erwarten, dass SIM-Karten der Verbraucherklasse eine Lebensdauer über den 24-monatigen Vertrag des Telefons hinaus haben. Wenn Ihr Produkt dazu bestimmt ist, ein Gerät in einer rauen Umgebung zu überwachen, könnte es dort ein Jahrzehnt lang ohne Wartungsbedarf bleiben, solange Strom geliefert wird. Gepaart mit einem hochwertigen SIM-Kartensockel, wie sie von Würth, Molex und anderen angeboten werden, können Sie sicher sein, dass Ihr Produkt die Konnektivität nicht verliert, falls die SIM-Karte in Ihrem zellularen Internet der Dinge-Gerät ausfällt.

Embedded SIM (eSIM)

Alternativ spart die Verwendung eines eingebetteten Mobilfunkmodulmoduls wie einer SIM-Karte (eSIM) erheblichen Platz auf der Platine. Während eine SIM-Karte nur lesbar ist, kann eine eSIM umgeschrieben werden und ist zudem wie jede andere Komponente auf Ihrer Platine oberflächenmontierbar. Es ist erwähnenswert, dass die Unterstützung von eSIMs nicht so weit verbreitet ist wie bei einer herkömmlichen SIM-Karte. Die meisten großen Netze in der entwickelten Welt unterstützen sie jedoch. Neben der Einsparung von Platz auf der Platine könnten Sie auch erhebliche Kosteneinsparungen erzielen, indem Sie eine eSIM für Produkte des zellularen Internets der Dinge adoptieren. Die Kosten eines eSIM-Chips sind in der Regel niedriger als die einer SIM-Karte plus Sockel und sparen erheblich bei der manuellen Einführung einer SIM-Karte in einen Sockel. Die eSIM könnte automatisch während des Einbrenn- und Testprozesses der Montage Ihres Geräts programmiert werden.

Kryptografie

Es gibt einige spannende Vorteile, die sich durch das Hinzufügen einer SIM zu Ihren Produkten ergeben können, die möglicherweise verborgen sind. Die Geschichte der SIM-Karten ist eng mit Smartcards verknüpft, und zahlreiche SIM-orientierte Mikrocontroller verfügen über umfangreiche kryptografische Unterstützung.

Aus diesen Gründen haben einige Anbieter von zellularem Internet der Dinge, wie zum Beispiel Hologram, integriertes Zertifikatsmanagement, eine Vertrauenskette, Einmal-Tokens und andere fortschrittliche Sicherheitsfunktionen in ihre SIM-Karten integriert. Das Verwalten von Zertifikaten ist keine leichte Aufgabe: Das Thema ist extrem kompliziert, und kleine Fehler können langfristige Auswirkungen auf Ihr Geschäft haben. Selbst dann sind nützliche kryptografische Bibliotheken für kleinere Mikrocontroller schwer zu finden. IoT-SIMs können der erste Schritt zu robusteren, sichereren Kommunikationswegen für Ihre Geräte sein.

Zellulare IoT-Module

Angesichts der Komplexität der Zertifizierung durch Mobilfunkanbieter zusätzlich zu den Gesetzen zur elektromagnetischen Kompatibilität von absichtlichen Strahlern und all der Programmierung, die in den Bau eines zellularen Moduls fließt, werden Sie fast sicher ein zellulares Modul verwenden wollen. Während ein typisches vorzertifiziertes Funkmodul bis zu etwa 10.000 Einheiten günstiger in der Implementierung ist als die Eigenentwicklung und -zertifizierung, ist ein zellulares Modul wahrscheinlich für weit über 100.000 hergestellte Einheiten günstiger als ein Do-it-yourself-Ansatz. Glücklicherweise gibt es einige fantastische, moderne Optionen.

Historisch gesehen waren Mobilfunkmodule sperrig, energieintensiv und in ihren Fähigkeiten begrenzt. Das beliebte SIMCom SIM900 beispielsweise misst 24 mal 24 mm (576 qmm), während das modernere uBlox SARA-R4, das ich in meinem Projekt verwendet habe, 16 mal 26 mm (416 qmm) misst und dennoch deutlich mehr Fähigkeiten und eine viel höhere Bandbreite bietet. Durch die Nutzung der neueren LTE-Bänder bietet das uBlox-Mobilfunkmodul mehr als viermal höhere Datenraten als das SIM900. Das uBlox verbraucht jedoch nicht merklich mehr Energie für die Kommunikation mit dem Netzwerk als das SIM900. Dank LTE und bis zu viermal höherer Datenrate verbraucht das Senden derselben Datenmenge potenziell ein Viertel der Energie, was für die Akkulaufzeit großartig ist.

Mobilfunkmodule sind trotz großer Fortschritte in der Technologie in den letzten Jahren immer noch relativ hohe Stromverbraucher. Im Gegensatz dazu verwendet ein typisches LoRaWAN-Modul nur 450 mW Leistung für die Übertragung mit maximaler Leistung im Vergleich zu 2 W oder mehr für ein LTE-Modul. Das LTE-Modul wird jedoch automatisch mit viel weniger Leistung senden, wenn es näher an einem Funkmast ist. Im Gegensatz dazu wird das LoRa-Modul typischerweise so programmiert, dass es ein festgelegtes Leistungsniveau verwendet, und es ist mehr Firmware-Entwicklung erforderlich, um automatische Sendeleistungsreduzierungsfunktionen einzuschließen. Trotz des scheinbar hohen Stromverbrauchs ist der Durchsatz eines LTE-Moduls weit größer als der eines LoRaWAN-Moduls. LoRa hat eine maximale Datenrate von 27 kbps, fast 15-mal langsamer als der maximale Durchsatz eines LTE-Moduls. Mit nur viermal dem Stromverbrauch kann ein LTE-Modul Daten schneller übertragen und zurück in den Ruhemodus gehen, insgesamt also weniger Strom verbrauchen.

Trotz des potenziell geringeren Stromverbrauchs pro Byte hat der große maximale Stromverbrauch des LTE-Moduls andere Kosten. Eine größere Stromversorgung wird benötigt, was die Kosten der Komponenten auf der Platine, die Größe der Platine und potenziell die Batterie oder Stromquelle für das Gerät zur Bewältigung des Stroms erhöhen wird.

Welches Mobilfunkmodul verwenden?

Nach umfangreicher Recherche für mein LTE-Tracker-Projekt erfüllte das uBlox SARA R410 meine Anforderungen am besten; es könnte jedoch nicht das perfekte Mobilfunkmodul für die Anforderungen Ihres Projekts sein. Hier sind einige bemerkenswerte Alternativen ohne spezifische Reihenfolge:

Mobilfunkbänder/Protokolle

3GPP (3rd Generation Partnership Project) ist die Organisation, die für die Entwicklung neuer technischer Spezifikationen für Mobilfunknetze verantwortlich ist. Ihre Arbeit wird dann von zahlreichen nationalen und internationalen Ausschüssen in Standards übernommen.

Wenn Sie alle Spezifikationen und Materialien, die von 3GPP ausführlich erstellt wurden, lesen, werden Sie oft übertriebene Marketingbegriffe wie 4G, 4.5G und 5G kaum erwähnen. Das Team von 3GPP arbeitet mit einem erfrischend nüchternen und bescheidenen Ansatz, wenn man bedenkt, dass ein Großteil der modernen Technologie auf ihren Schultern aufgebaut ist. Die einzigen Richtlinien, die sie zu diesem Thema anbieten, sind die folgenden:

• 1G: Die erste auf Analog basierende drahtlose Telefontechnologie. Denken Sie an die Wall Street-Filme der 80er Jahre und Telefon-Klötze.
• 2G: Technologie der 1990er Jahre, GSM/GPRS, EDGE, SMS und Datendienste. Noch immer weit verbreitet unter uns Leuten aus der Elektronikbranche, ist dies definitiv eine Legacy-Technologie.
• 3G: Verbesserungen gegenüber der bestehenden GPRS- und EDGE-Technik, Verbesserung der Datenraten, Packet-First-Ansatz.
• 3,5-4G: Beinhaltet LTE, LTE Advanced und LTE Advanced Pro. Dies ist die am häufigsten adoptierte Generation von modernen Geräten und Betreibern.
• 5G: Die neueste Generation, die gerade erst in den reichsten Nationen der Welt implementiert wird, umfasst eine bedeutende Anzahl von Innovationen und wird stark vermarktet.

Derzeit ist die letzte eingefrorene 3GPP-Version Release 15 (genehmigt in 2017), während Release 16 und Release 17 noch in Arbeit sind. Die Spezifikationen für 3G und 4G fallen größtenteils unter den LTE-Standard. LTE teilt Geräte basierend auf der zugewiesenen Datenrate, der Release-Nummer, der MIMO-Konfiguration und anderen Parametern in Kategorien ein.

Die Kategorien 1 bis 5 sind die ursprünglichen - zurückgehend auf Release 8 im Jahr 2006, und decken von etwa 10 Mbit bis 300 Mbit ab. Release 10 und Release 11 erweiterten die maximale Geschwindigkeit auf 4 Gbit durch die Kategorien 6 bis 12.

Für uns interessanter ist, was die Versionen 12 und 13 bewirkt haben. Die erstere führte CAT-0 mit einer maximalen Geschwindigkeit von 1 Mbit und reduziertem Energieverbrauch ein. Die letztere ging auf 0,68 Mbit herunter, ermöglichte aber die Erstellung von Geräten mit extrem niedrigem Energieverbrauch, die mit Protokollen wie SigFox und LoRa konkurrieren, sowie eine 10-jährige Batterielaufzeit aus einer einzelnen Lithium-Primärbatterie.

Wenn Sie die 10-jährige Batterielaufzeit benötigen, haben Sie kaum eine andere Wahl, als sich für IoT-NB zu entscheiden, aber wenn Ihre Energieanforderungen etwas entspannter sind, dann sollte CAT-M mit einem CAT-1-Fallback Sie weltweit abdecken. Glücklicherweise bieten viele Unternehmen LTE-Module an, die mehrere Protokolle unterstützen, üblicherweise eine Kombination aus NB-IoT und CAT-M, manchmal mit einem GPRS- oder CAT-1-Fallback.

2G und 3G

2G-Netzwerke, wie sie oft in älteren eingebetteten Geräten verwendet werden, bieten eine maximale Verbindungsgeschwindigkeit von 40 kbps, was die Verbindung für viele moderne Anwendungen, wie eine Web-API mit vielen Sensordaten oder anderen zu übertragenden Daten, unpraktisch macht. Die geringe Geschwindigkeit beeinträchtigt auch den Energieverbrauch. Wenn Sie 1 MByte Daten senden, müssen Sie Ihr 2G-Modem 3 Minuten lang eingeschaltet halten. Indem Sie ein schnelleres Modem wählen, können Sie die Schlafenszeit so weit wie möglich verlängern, was Zeit und Batterieleistung spart.

Viele Netzbetreiber stellen die Unterstützung für 2G vollständig ein. Es wird von der überwiegenden Mehrheit der heute verwendeten mobilen Geräte nicht genutzt, und die Kundennachfrage ist praktisch nicht vorhanden, außer in ländlichen Gebieten. Die Mehrheit der Smartphone-Anwendungen funktioniert nicht mit einer 2G-Verbindung, da die Datenrate zu langsam ist und für die Software so erscheint, als ob das Netzwerk nicht reagiert. 3G geht aus sehr ähnlichen Gründen schnell den Weg von 2G. Moderne Geräte benötigen einen höheren Durchsatz, als 3G bieten kann, und die Unterstützung dieser Technologie macht für einen modernen Anbieter wenig Sinn. Obwohl es weltweit weit mehr Unterstützung für 3G als für 2G gibt, sind seine Tage gezählt.

LTE-Kategorien

Sehr bald wird das Mindestniveau an Mobilfunkfähigkeiten, das in der Mehrheit der Welt verfügbar sein wird, durch LTE-Netzwerke bereitgestellt. Hier ist eine kurze Beschreibung verschiedener LTE-Kategorien:

5G

5G unterscheidet sich deutlich von den oben genannten LTE-Kategorien. Es erhöht nicht nur seine Leistung und Anforderungen, mit Unterstützung für Frequenzen bis zu 71GHz, sondern ermöglicht auch eine massive Anzahl von Geräten. 5G legt den Grundstein für eine stärker vernetzte Gesellschaft durch die 3GPP-Freigaben 15 bis 17: Missionskritische Kommunikation, API zum Aufbau auf der Technologie, Fahrzeug- und Bahnverbindungen, ultrazuverlässige Kommunikation, geringe Latenz, private Netzwerke und sogar Nicht-Terrestrische Netzwerke (NTN) und Satellitenkommunikation. 5G geht also höher, weiter und auch kleiner durch erweiterte Unterstützung für ultra-niedrigenergetische Geräte und reduzierte Komplexitätsimplementierungen durch das oben genannte NB-IoT-Protokoll.

Viele der stark beworbenen Funktionen von 5G werden für eingebettete Anwendungen wahrscheinlich ziemlich nutzlos sein. Die enorme Bandbreite wird es für einen eingebetteten Mikrocontroller oder Mikroprozessor wahrscheinlich schwierig machen, sie zu nutzen. Die neuen Hochfrequenzbänder begrenzen die Reichweite für den Zugang zu einem Turm erheblich, und am wichtigsten ist - zellulare Modems, die LTE unterstützen, sind erst vor relativ kurzer Zeit auf den Markt gekommen. Es wird wahrscheinlich mehrere Jahre dauern, bis ein in Massenproduktion hergestelltes, kostengünstiges 5G-Modem von praktischer Anwendung für die meisten IoT-Geräte veröffentlicht wird.

In den letzten 50 Jahren hinkten die eingebetteten Geräte, zu denen wir Elektronikingenieure Zugang haben, der Verbraucher-IT-Industrie um etwa 20 Jahre hinterher. Wir verwenden Mikrocontroller mit einer ähnlichen Dichte wie eine 20 Jahre alte CPU. Unsere grundlegenden Linux-eingebetteten Systeme haben in der Regel etwa die Leistung eines Systems aus den frühen 2000er Jahren. Wir verwenden immer noch oft Technologie aus den 2000ern in unseren Geräten für drahtlose Kommunikation (die GPRS-Netzwerke, über die wir gesprochen haben). Zugegebenermaßen sind die Geräte, die wir verwenden, ein Bruchteil der Größe und der Kosten der Technologie von vor 20 Jahren. Erst in den letzten Jahren haben wir begonnen zu sehen, dass diese Lücke stark reduziert wird, teilweise aufgrund der Industrie für tragbare Geräte. Wird der massive Antrieb der Smartphone-Industrie dazu führen, dass uns in naher Zukunft vorzertifizierte zellulare Modems zur Verfügung stehen?

LTE-Funktionen

3GPP hat mehrere Funktionen eingeführt, die sicherstellen, dass der Stromverbrauch in zellularen Internet-of-Things-Produkten, insbesondere bei Produkten, die das NB-IoT-Protokoll verwenden, deutlich niedriger ist. Zwei wichtige Funktionen sind:

Energiesparmodus (PSM)

PSM oder Energiesparmodus ermöglicht es dem Gerät, in den Ruhezustand zu wechseln, ohne die Verbindung zum Netzwerk zu trennen. Während in dieser Zeit keine Daten ausgetauscht werden können, beseitigt die Funktion die Nachteile des typischen Modemschlafs, wie den energieintensiven Handshake, um sich wieder mit dem Netzwerk zu verbinden, und Timeouts nach dem Eintritt in den Schlafmodus. Das Gerät teilt seine Präferenz bezüglich der Schlafzeit dem Netzwerk mit, aber es hat das letzte Wort.

Erweiterte diskontinuierliche Empfangsbereitschaft (eDRX)

eDRX ist ein etwas kryptisches Akronym für eine einfache Funktion. Wenn aktiviert, kann das Gerät einen eDRX-Zeitraum wählen, währenddessen es keine Nachrichten empfangen, sondern nur senden kann. Obwohl die Energieeinsparungen nicht so groß sind wie bei PSM, ermöglicht es dem Gerät, weiterhin Daten zu senden und stellt einen interessanten Kompromiss dar. Es ist im Vergleich zu den bisher für LTE-Geräte erlaubten Perioden von ein paar Sekunden erweitert.

IoT/M2M-Betreiber

Hier ist eine Liste von IoT-SIM-Netzbetreibern, und obwohl wir keine Empfehlung aussprechen, haben sich die folgenden unter anderem in Online-Bewertungen konsequent ausgezeichnet:

• Things Mobile ist wahrscheinlich der bekannteste M2M-Anbieter, der speziell auf IoT abzielt, da er einer der ersten Akteure auf dem IoT-Mobilfunkmarkt war.
• 1NCE bietet attraktiv bepreiste 10-Jahres-Optionen.
• Truphone ist ein in Großbritannien ansässiger Betreiber, der seit vielen Jahren im Geschäft ist und sich auf Unternehmenskunden spezialisiert hat und mittlerweile ein umfangreiches IoT-Portfolio besitzt.
• Hologram bietet umfangreiche Cloud-Dienste, ein Python SDK und integrierte Unterstützung für Linux SBCs (Single-Board-Computer). Es gehört zu den einfachsten Möglichkeiten, um zu starten.
• Twilio Narrowband ist das neueste Angebot von Twilio, einem der größten VoIP- und E-Mail-Betreiber weltweit, bekannt für seine extrem entwicklerfreundliche Ausrichtung.

Ist ein zellulares Modem das Richtige für Sie?

Für bestimmte Anwendungen könnte eine zellulare Verbindung der einzige Weg sein, Daten zurück zu Ihren Webdiensten zu übertragen, ohne eine umfangreiche physische und softwaretechnische Infrastruktur aufbauen zu müssen. Seit den Anfängen sind zellulare Verbindungen mit großen Modems und schrecklichen Datenraten einhergegangen, die pro übertragenem Byte sehr energiehungrig waren. Das heißt aber auch, wenn eine WiFi-Verbindung verfügbar ist und das Gerät immer innerhalb der Reichweite dieser Verbindung sein wird, ist es einfacher, auf WiFi statt auf ein zellulares Internet der Dinge-Produkt zu setzen. Sie müssen sich nicht um eine SIM-Karte und den damit verbundenen M2M-Vertrag kümmern - das ist viel zusätzlicher Aufwand, wenn Sie bereits eine nutzbare Verbindung haben.

Wenn Ihr Gerät unterwegs sein wird oder sich an einem Ort ohne andere Netzwerkoptionen befindet, könnte zellulare Konnektivität genau das Richtige sein, solange Empfang vorhanden ist. Die Verwendung eines zellularen Modems wird billiger und schneller sein als fast jede andere verfügbare Option. Wenn Sie an einem Gerät arbeiten, das sehr abgelegen sein wird, müssen Sie möglicherweise einen Satellitendienst als Backup zum zellularen Netz in Betracht ziehen, um sicherzustellen, dass Ihre Daten rechtzeitig übermittelt werden. Das Tolle an der Verwendung eines vorgefertigten zellularen Modems ist, dass viele der EMC-Herausforderungen in einem hochfrequenten mobilen Gerät bereits auf Modemebene gelöst sind. Ihre Aufgabe als PCB-Designer ist es, den Rest der Platine um das Modem herum richtig anzuordnen und gleichzeitig die Isolation zwischen verschiedenen Schaltungsbereichen zu gewährleisten.

Wenn Sie bereit sind, eine PCB für Ihr zellulares IoT-Produkt zu erstellen, nutzen Sie die Design- und Layoutfunktionen in Altium Designer®. Wenn Sie bereit sind, Ihre Platine herzustellen, können Sie Ihre Projektdaten mit Ihrem Hersteller unter Verwendung der Altium 365®-Plattform teilen. Haben Sie weitere Fragen? Rufen Sie einen Experten bei Altium an.