Şirket Blog About Sony ALT1350 5G/IoT için yüksek entegrasyonlu LTE-M/NB-IoT SoC

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd., Sony'yi tedarik ediyorALT13505G toplu IoT pazarı için tasarlanmış son derece entegre bir LTE-M/NB-IoT SoC.

Büyük ölçekli 5G IoT dağıtımı dalgasının ortasında, düşük güçlü geniş alan ağı (LPWAN) teknolojisi, çok sayıda cihazı bağlamanın temel taşı haline geldi. Düşük gecikme süreleri, geniş kapsama alanı ve düşük güç tüketimi sayesinde LTE-M ve NB-IoT, akıllı şehirler, endüstriyel algılama, akıllı giyilebilir cihazlar ve uzaktan izleme gibi senaryolar için ana akım iletişim çözümleri olarak ortaya çıktı. Sony'ninALT1350çok modlu hücresel iletişimi, uydu iletişimini, yerel yakın alan iletişimini, uç zekayı, güvenli şifrelemeyi ve sensör veri edinimini tek çipli bir mimaride entegre ederek, geleneksel IoT çiplerinin sınırlı işlevsellik, yedekli çevre birimleri ve yüksek güç tüketimi gibi sıkıntılı noktalarının üstesinden gelen, çığır açan, son derece entegre bir 5G IoT SoC çipidir. 5G Sürüm 15/16/17 standartlarıyla uyumlu ve tüm senaryolarda IoT uygulamaları için tasarlanmış entegre bir çekirdek çözümdür ve IoT uç cihazları için donanım maliyetini, boyutunu ve güç tüketimi eşiklerini önemli ölçüde azaltır.

I. Temel Ürün Konumlandırma: Entegre 5G LPWA Amiral Gemisi SoC

SonyALT1350LTE-M/NB-IoT hücresel iletişimi, GHz altı lisanssız bant LPWA iletişimini, NTN karasal olmayan uydu iletişimini, uç yapay zeka bilgi işlem gücünü ve çok boyutlu konumlandırma yeteneklerini entegre eden dünyanın ilk tek çipli IoT çözümüdür ve 5G devasa makine tipi iletişim (mMTC) senaryolarının gereksinimlerini tam olarak hedefler. Geleneksel ayrı çip çözümlerinin aksine, bu SoC, yedekli çevre birimlerini ve bağımsız modül tasarımlarını ortadan kaldırarak beş temel yeteneğin yerel entegrasyonunu sağlar: iletişim, bilgi işlem gücü, algılama, güvenlik ve konumlandırma. Ek mikro denetleyicilere, iletişim modüllerine veya güvenlik şifreleme bileşenlerine ihtiyaç duymadan IoT uç cihazlarının tam çalışmasını bağımsız olarak destekleyebilir.

Çip, 3GPP Sürüm 15 standardıyla uyumlu ve yazılım yükseltmeleri aracılığıyla Sürüm 16 ve Sürüm 17 gibi gelişmiş 5G IoT protokollerine uyarlanabiliyor. Uzatılmış bir yaşam döngüsüne uyum sağlama yeteneğiyle, yalnızca mevcut ana akım 4G/5G IoT ağ gereksinimlerini karşılamakla kalmıyor, aynı zamanda hafif 5G IoT teknolojisinin gelecekteki yinelemelerine de uyum sağlayabiliyor ve bu da onu pratikliği ileri görüşlü tasarımla dengeleyen endüstriyel sınıf bir IoT çekirdek yongası haline getiriyor.

II. Yüksek Derecede Entegre Mimari: Minimum Donanım, Kapsamlı Bilgi İşlem Gücü

ALT1350çift ​​çekirdekli bir MCU, büyük kapasiteli depolama, akıllı bir algılama merkezi ve çeşitli iletişim RF arayüzlerini birleştiren, tek bir çipte tam özellikli kapsama alanı sağlayan ve terminal donanım tasarımını önemli ölçüde basitleştiren tescilli, yüksek düzeyde entegre heterojen bir mimari kullanır. Çekirdek donanım mimarisi, 1 MB NVRAM ve 752 KB yüksek hızlı RAM ile eşleştirilmiş bir Arm Cortex-M4 ana işlem çekirdeğine sahip, sektör lideridir. Bu, çeşitli IoT uygulamalarının, veri işleme algoritmalarının ve iletişim protokolü yığınlarının bağımsız olarak yürütülmesine olanak tanır, harici bir ana kontrol MCU'suna olan ihtiyacı ortadan kaldırır ve terminalde hafif uç bilgi işlem gereksinimlerini karşılar. Ayrıca, gerçek zamanlı performansı olağanüstü güç verimliliğiyle dengeleyerek, günün 24 saati sensör veri toplama, durum izleme ve düşük güçte uyandırma kontrolüne adanmış yerleşik bir algılama çekirdeği görevi gören Arm Cortex-M0+ ultra düşük güçlü algılama merkezini de entegre ediyor.

Arayüzler ve depolama genişletme açısından çip, doğal olarak 4 telli bir SPI flash belleğe ve PSRAM genişletme arayüzlerine sahiptir ve ana depolama çevre birimlerine esnek adaptasyonu destekler. Aynı zamanda iSIM yerleşik SIM kart teknolojisini de entegre ederek harici bir SIM kart yuvası ve kartına olan ihtiyacı ortadan kaldırır, böylece cihazın kapladığı alanı daha da azaltır ve şok ve neme karşı direncini artırarak onu endüstriyel ve dış mekan ayarları gibi zorlu ortamlara uygun hale getirir. Ayrıca çip, özel bir donanım güvenlik elemanı, çok modlu bir konumlandırma motoru ve bir yapay zeka işlem ünitesini içeriyor ve 'tek çip = kontrolör + iletişim + algılama + güvenlik + konumlandırma + akıllı bilgi işlem' entegre konseptini gerçek anlamda gerçekleştiriyor. Bu, geleneksel IoT cihazlarıyla ilişkili karmaşık donanım yığınlaması, yüksek arıza oranları ve yüksek maliyetler sorunlarını tamamen çözer.

III. Kapsamlı İletişim Yetenekleri: Yer Tabanlı + Uydu Küresel Ağı

Temel gücüALT1350Üç ana ağ sistemini kapsayan çoklu iletişim protokollerini entegre etme yeteneğinde yatmaktadır: hücresel geniş alan ağları, yerel düşük güçlü yerel alan ağları ve uydu iletişimleri. Bu, tüm bölgelerde kesintisiz, boşluksuz bağlantı sağlayarak farklı senaryoların iletişim gereksinimlerini karşılar. Hücresel iletişim açısından LTE-M (Cat-M1) ve NB-IoT ile çift modlu çalışmayı tamamen destekliyor. LTE-M altında, aşağı bağlantı hızı 588 Kbps'ye kadar ulaşabilirken, yukarı bağlantı hızı, düşük gecikmeyi geniş kapsama alanıyla dengeleyerek istikrarlı, düşük ila orta düzeyde veri iletimi için optimize edilmiştir; NB-IoT modu, ultra düşük hızlı, ultra uzun menzilli ve ultra düşük güç aktarımına odaklanır; bu da onu sayaç okuma, izleme ve uyarılar gibi yüksek frekanslı, küçük veri hacimli senaryolar için mükemmel şekilde uygun hale getirir.

Temel hücresel iletişime ek olarak çip, özelleştirilebilir bir Alt GHz LPWA/FAN alıcı-vericisini yenilikçi bir şekilde entegre ederek lisanstan muaf frekans bantlarında yerel ağı destekliyor. Bu, yakın mesafeden düşük güçlü cihazlar arası koordinasyona ve bölgesel LAN veri toplamasına olanak tanır ve böylece yerel hücresel ağ kapsama alanındaki eksiklikleri giderir. Ayrıca, yer baz istasyonlarının bulunmadığı alanlarda uydu bağlantılarına otomatik geçişi destekleyen NTN karasal olmayan uydu iletişim yeteneklerine de sahiptir. Bu, uzak dağlık bölgeler, okyanus, açık ocak madencilik alanları ve yüksek rakımlı ekipmanlar gibi hücresel kapsama alanı olmayan senaryolarda bağlantı zorluklarını tamamen çözerek kara, deniz ve havada kapsamlı IoT ağını mümkün kılıyor. Çeşitli iletişim bağlantıları, birbirlerine müdahale etmeden bağımsız olarak çalışır ve ağ koşullarına göre akıllıca geçiş yaparak terminal iletişiminin istikrarını ve sürekliliğini sağlar.

IV. Ultra Düşük Güç Tasarımı: Daha Uzun Pil Ömrü ile Terminaller için Optimize Edilmiştir

Pille çalışan IoT terminallerinin ve uzatılmış bekleme sürelerinin temel gereksinimlerini karşılayan,ALT1350Sony'nin tescilli ultra düşük güç yönetimi mimarisini içerir. PSM (Güç Tasarruf Modu) ve eDRX (Genişletilmiş Derin Dinlenme) gibi IoT'ye özgü çeşitli düşük güç mekanizmalarını destekleyerek sektör lideri güç verimliliği sunar. Hücresel bekleme modundaki güç tüketimi 3μA kadar düşük olabilirken normal uyku modundaki güç tüketimi ihmal edilebilir düzeydedir. Aktif moddaki güç tüketimi, talep üzerine dinamik olarak ayarlanarak pille çalışan veya güneş enerjisiyle çalışan pasif/düşük güçlü IoT terminalleri için mükemmel şekilde uygundur.

Çift MCU mimarisi hassas güç yönetimi sağlar: Yüksek performanslı Cortex-M4 çekirdeği yalnızca veri işleme, ağ iletimi ve akıllı bilgi işlem sırasında etkinleştirilir ve görevler tamamlandıktan sonra hızla uyku moduna döner; Cortex-M0+ sensör merkezi düşük güçte, her zaman açık durumda çalışır, yalnızca temel veri toplama ve cihaz durumu izleme işlemlerini gerçekleştirir, böylece çekirdek işlemcinin sık sık uyanmasından kaynaklanan güç tüketimini önler. Koordineli donanım ve yazılım güç optimizasyonu sayesinde, bu çiple donatılmış IoT terminalleri, yeniden şarj edilmeden birkaç yıl, hatta on yıldan fazla pil ömrüne ulaşabilir, bu da cihaz bakım maliyetlerini önemli ölçüde azaltır ve onları büyük ölçekli, gözetimsiz IoT senaryolarına uygun hale getirir.

V. Akıllı Güvenlik ve Hassas Konumlandırma: Üst Düzey IoT Uygulamalarını Güçlendirme

ALT1350hafif bir yapay zeka motoru kullanarak geleneksel düşük güçlü IoT çiplerinin sınırlamalarının (yani zeka eksikliği ve zayıf güvenlik) üstesinden gelir. Uçta düşük güçlü AI/ML çıkarımını destekleyerek veri gürültüsünü giderme, anormallik tespiti, durum tahmini ve akıllı sınıflandırma gibi işlemlerin cihazda yerel olarak gerçekleştirilmesine olanak tanır. Bu, ham verileri buluta yükleme ihtiyacını ortadan kaldırır, böylece ağ iletim yükünü azaltırken veri işlemenin gerçek zamanlı performansını artırır. Akıllı algılama, hata tahmini ve davranış izleme gibi akıllı senaryolara çok uygundur.

Güvenlik cephesinde, özel donanım güvenlik öğelerini bir yazılım şifreleme sistemiyle entegre eden çok katmanlı bir donanım ve yazılım güvenlik mimarisi kullanır. Şifreli veri depolamayı, şifreli iletimi, cihaz kimlik doğrulamasını ve kurcalamaya karşı korumayı destekler; veri hırsızlığı, cihaz sahteciliği ve komut tahrifatı gibi siber saldırılara karşı etkili bir savunma sağlar. Bu, Endüstriyel Nesnelerin İnterneti, kamu refahının izlenmesi ve akıllı finans gibi senaryolarda gerekli olan veri güvenliği ve cihaz güvenilirliğine yönelik katı standartları karşılar.

Konumlandırma yetenekleri açısından çip, GNSS uydu konumlandırma, iç mekan-dış mekan füzyon konumlandırma ve Wi-Fi destekli konumlandırma dahil olmak üzere çok boyutlu teknolojileri entegre ediyor. Yüksek hassasiyetli konum verisi toplamayı destekler ve lojistik takibi, varlık yerelleştirmesi, dış mekan ekipmanı izleme ve giyilebilir personel takibi gibi senaryolar için uygundur. Ayrıca konumlandırma modülü, sürekli düşük güçte konumlandırma sağlamak için iletişim ve güç yönetimi sistemleriyle yakın koordinasyon içinde çalışarak, geleneksel konumlandırma modülleriyle ilişkili yüksek güç tüketimi ve büyük boyut gibi sorunlu noktaları ele alır.

VI. Temel Uygulama Senaryoları: 5G IoT Terminallerinin Tüm Kategorilerinin Kapsamlı Kapsamı

Yüksek entegrasyon, düşük güç tüketimi, küresel bağlantı, yüksek güvenlik ve zeka gibi kapsamlı avantajlardan yararlanan Sony ALT1350Kapsamlı senaryo kapsamı sunarak çeşitli 5G IoT terminal cihazlarına geniş ölçüde uyarlanabilir. Endüstriyel IoT sektöründe, zorlu endüstriyel ortamların ve uzun vadeli istikrarlı çalışmanın taleplerini karşılayan endüstriyel ekipman durumunun izlenmesi, üretim hattı sensör verilerinin toplanması, dış mekan endüstriyel kontrol terminalleri ve madenler ve petrol sahaları için uzaktan izleme ekipmanları için kullanılabilir; Akıllı şehir sektöründe akıllı su, elektrik ve gaz sayaçları, akıllı sokak aydınlatma kontrolü, ortam sıcaklığı/nemi ve hava kalitesi izleme, akıllı atık ayrıştırma terminalleri gibi büyük ölçekli düşük güçlü cihazları desteklemektedir.

Dış mekan ve uzmanlaşmış IoT sektörlerinde uydu iletişim yetenekleri, deniz izleme, saha jeolojik keşif, orman yangını izleme ve uzak bölgelerde meteorolojik veri toplama gibi hücresel kapsama alanı olmayan senaryolarda uygulamalara olanak tanır; Tüketici IoT sektöründe, düşük güçlü akıllı giyilebilir cihazları, dış mekan konumlandırma terminallerini ve akıllı ev sensör düğümlerini destekler; aynı zamanda akıllı lojistik varlık takibi, akıllı tarım toprağı izleme, hayvancılık izlenebilirliği ve hidrolojik izleme gibi dikey endüstri uygulamalarını da destekleyerek tüm senaryolarda 5G IoT'ye uygun çok yönlü bir çekirdek çip haline getiriyor.

VII. Sektör Değeri: 5G IoT Terminal Sektörünün Görünümünü Yeniden Şekillendirmek

Geleneksel 5G IoT terminalleri genellikle karmaşık çözümler, yüksek güç tüketimi, hantal tasarımlar, sürekli yüksek maliyetler ve yetersiz uyarlanabilirlik gibi sorunlardan muzdariptir ve bu da çok sayıda IoT terminalinin büyük ölçekte benimsenmesini engellemektedir. Tek bir çipte son derece entegre inovasyon sayesinde SonyALT13505G IoT terminalleri için donanım tasarım sürecini radikal bir şekilde basitleştirerek çevresel bileşenlerin sayısını yaklaşık %80 oranında azaltır ve böylece pazara çıkış süresini kısaltırken Ar-Ge, üretim ve bakım maliyetlerini etkili bir şekilde azaltır.

Ayrıca çip, düşük güç tüketimi, küresel bağlantı, uç zeka, yüksek güvenlik ve yüksek hassasiyetli konumlandırma gibi kapsamlı yetenekleri bir araya getirerek tek bir işlevde üstün olan ancak genel performanstan yoksun geleneksel çiplerin eksikliklerinin üstesinden geliyor. Hafif, akıllı, uzun ömürlü ve son derece güvenilir 5G IoT terminalleri için temel destek sağlar. Yinelemeli 5G protokol uyarlama yeteneği aynı zamanda gelecekteki teknik yükseltmeler ve ağ yinelemeleriyle uyumluluğu sağlayarak terminal cihazlarının yaşam döngüsünü ve yeniden kullanım değerini önemli ölçüde uzatıyor ve 5G IoT'nin büyük ölçekli dağıtımdan rafine, akıllı ve kapsamlı kapsama doğru evrimini kolaylaştırıyor.

Özet

Yeni nesil, son derece entegre 5G LTE-M/NB-IoT SoC olarak SonyALT1350Beş temel güç aracılığıyla 5G düşük güçlü IoT çipleri için endüstri standardını yeniden tanımlıyor: tek çipli tam özellikli entegrasyon, kapsamlı çok modlu iletişim, ultra düşük güç tüketimi, uç zeka ve sağlam güvenlik. Çok yönlülüğü uzmanlıkla, pratikliği ise ileriyi düşünen tasarımla dengeleyerek 5G mMTC'nin devasa bağlantı senaryolarına mükemmel şekilde uyar. Sanayi, kamu hizmetleri, tarım, lojistik ve akıllı şehirler de dahil olmak üzere birçok sektördeki IoT terminali gereksinimlerini kapsamlı bir şekilde karşılayabilen bu cihaz, 5G IoT'nin büyük ölçekli uygulamasını ve hafif yükseltmesini desteklemek için bir referans çözümü olarak duruyor.