Draadloze communicatie voor het IoT

Met de nRF52 System-on-Chip (SoC) serie heeft Nordic Semiconductor de nadruk gelegd op Bluetooth 5 en Bluetooth low energy. Met de nRF91-serie willen ze dat verder uitbreiden door communicatie over langere afstanden toegankelijker te maken. De nRF91 SiP is geschikt voor toepassingen die gebruik maken van NB-IoT en LTE-M netwerken van de telecom operators.

De techniek hiervoor beschikbaar stellen op een chip is één stap. Een geschikt netwerk hiervoor beschikbaar hebben is een andere stap. Beide zijn onlosmakelijk aan elkaar verbonden. Tijdens een evenement in Oslo demonstreerde Nordic in januari hoe de SiP werkt op het draadloze netwerk van Verizon in de Verenigde Staten en op het netwerk van Telia in Noorwegen. In Nederland is het KPN dat een landelijk LTE-M netwerk heeft waarop de Nordic nRF91 SiP werkt. Niet voor een demonstratie maar als praktische toepassing in een modem voor het Internet der Dingen:

M voor het IoT

 In Nederland hebben we vier mobiele netwerken: KPN, Vodafone, T-Mobile en Tele2. Sinds dit jaar is in Nederland het LTE-M netwerk van KPN beschikbaar. Dit is gebaseerd op het LTE-netwerk, uitgekleed en specifiek gemaakt voor IoT-toepassingen. Niet met de nadruk op het uitwisselen van grote hoeveelheden data, maar op een korte vertragingstijd (lage latency), minder energieverbruik en een groot bereik.
Nieuwe low power modems voor LTE-M kunnen worden uitgerust met de nRF91 chips. Hetzelfde geldt op den duur voor de NB-IoT-netwerken van andere telecom operators.

Onder de motorkap

De SiP biedt een low-power IoT-oplossing door verschillende functionaliteit te integreren op één chip met als externe componenten een antenne, voeding en een SIM kaart. Enkele gegevens over de nRF91-serie zijn als volgt:

• Afmetingen: 16 x 10 x 1,2 mm
• Multimode modem:
  o Frequentiebereik: 700 MHz – 2,2 GHz
  o LTE-M: 360 kbps met 4x groter bereik dan LTE
  o NB-IoT: 60 kbps met 7x groter bereik dan LTE
• CPU: Arm Cortex-M33 voor de applicatie
• Security: TrustZone voor Armv8-M architectuur en Arm CryptoCell-310 security IP
• Ingebouwde GPS-ontvanger (Assisted GPS)

Development kit

Er is op dit moment nog geen development kit beschikbaar. Rond de zomer wil Nordic net als bij de BLE development kits een Arm-debug interface aanbieden, kun je er een Arduino Uno-shield op aansluiten en ondersteunt de kit Bluetooth. Die laatste niet onbelangrijk omdat je ook een SoC uit de nRF52-serie moet kunnen koppelen aan de SiP.