В статье представлены Smart-модули Quectel для сотовой и спутниковой связи. Описаны возможности модулей SC20 и SC200R-EM, перечислены их мультимедийные технические характеристики.
AURORA EVERNET (ООО «Лаборатория Интернета Вещей»), г. Санкт-Петербург
Компания Quectel Wireless Solution (далее – Quectel) за 10 лет своей истории стала лидирующим мировым поставщиком модулей сотовой и спутниковой связи, ассортимент которой охватывает наиболее прогрессивные и востребованные технологии беспроводной передачи данных, в том числе 5G, LTE/LTE-A, NB-IoT/LTE-M, UMTS/HSPA(+), GSM/GPRS и GNSS. Более того, многие модули сотовой связи собственной разработки компании предназначены для интернета вещей (Internet of Things, или IoT) и межмашинной связи (M2M), например для интеллектуальных платежей, телематики, транспорта, интеллектуальной энергетики, «умных» городов и домов, систем безопасности, беспроводных шлюзов, для промышленности, здравоохранения, сельского хозяйства или мониторинга состояния окружающей среды.
В компании работает более 1000 сотрудников, 70 % из них имеют инженерные дипломы престижных университетов. Опора на собственные разработки позволила Quectel создать модуль узкополосного интернета вещей (Narrow Band Internet of Things, или NB-IoT) еще в 2016 году, то есть на один год раньше других компаний в этой области. Также можно отметить широкие функциональные возможности технологий сотовой связи второго и третьего поколений (2G/3G) вместе с четвертым поколением LTE (4G). Однако сейчас хотелось бы остановиться на так называемых Smart-модулях компании, в которых реализованы революционные средства искусственного интеллекта, а также обеспечена прочная основа для пятого поколения сетей сотовой связи – 5G.
Smart-модуль можно охарактеризовать как LTE-модуль, имеющий расширенные функциональные возможности. Их использование позволяет перекрывать комплекс задач в многофункциональных и трудоемких устройствах. Разработчику остается только подключить собственную периферию, а все остальные задачи будут решены модулем компании Quectel. Основная идея компании в данном случае – предоставить пользователям Smart-модули, заранее настроенные на требования к сотовой или иной радиосвязи в определенной стране. Это называется коммуникационным ядром (Communication Core), которое можно выбрать не только по специфическим требованиям страны к частотным диапазонам, но и по предполагаемой скорости передачи данных (например, для 2G или высокоскоростных LTE Advanced). Кроме того, в Smart-модулях Quectel, как правило, реализованы расширенные функциональные возможности для построения полноценного пользовательского терминального устройства.
Главные отличительные свойства Smart-модулей Quectel:
- поддержка операционной системы Android;
- высокопроизводительный центральный процессор;
- значительный объем оперативной памяти (LPDDR) и флеш-памяти (MMC);
- наличие дополнительных каналов связи (Wi-Fi и Bluetooth);
- работа с потоковой передачей видео и изображений;
- поддержка нескольких видеокамер;
- обработка аудиоданных;
- работа с сенсорными панелями ввода;
- наличие приёмника глобальных навигационных спутниковых систем (Global Navigation Satellite Systems – GNSS);
- широкий спектр интерфейсов и интернет-протоколов.
Smart-модуль Quectel SC20 (рис. 1) относится к проверенной временем продукции компании, его дебют состоялся еще в 2016 году. Он построен на аппаратной платформе Qualcomm Snapdragon с операционной системой Android. Модуль выпускается в шести вариантах, из которых для нашей страны подойдет SC20-E (от EMEA, то есть Европа, Ближний Восток и Африка). В сетях LTE такой модуль обеспечивает до 150 Мбит/с на прием и до 50 Мбит/с на передачу данных. Также поддерживается обратная совместимость с сотовыми сетями предыдущих поколений. Для связи на короткие расстояния предложены Wi-Fi 802.11a/b/g/n и Bluetooth 4.2 LE. Поддерживается позиционирование на местности по сигналам спутниковых группировок GPS/ГЛОНАСС/BeiDou. Присутствует встроенный высокопроизводительный графический процессор Adreno 304, что позволяет поддерживать несколько кодеков для аудио и видео. Возможно плавное воспроизведение видео 720 p. В итоге можно полностью отказаться от внешнего центрального и графического процессора даже в сложных пользовательских устройствах с монитором и сенсорным вводом. Такой модуль идеально подойдет для промышленных или бытовых пользовательских устройств с большим объемом передачи данных и высокоскоростным доступом в интернет.
Рис. 1. Smart-модуль Quectel SC20
Интересной особенностью модуля SC20 является возможность одновременного использования нескольких антенн даже для приема в одном и том же частотном диапазоне, что значительно снижает частоту ошибок и оптимизирует скорость передачи данных. Для подключения дисплея применяется интерфейс LCM (от Liquid Crystal Module – «модуль ЖК-дисплея») по спецификации MIPI (от Mobile Industry Processor Interface – «интерфейс мобильного промышленного процессора») – DSI (от Display Serial Interface – «последовательный интерфейс дисплея»). Есть отдельные входы для сенсорного экрана, микрофона, динамика и даже электропривода. Сборка выпускается в корпусе LCC+LGA. Диапазон рабочих температур – от -40 до +75 °C.
Предназначенный для радиосвязи в Российской Федерации новый модуль следующей серии – SC200R-EM (рис. 2) – также построен на Qualcomm Snapdragon и служит для обеспечения расширенных мультимедийных функций. Он лучше SC20-E подготовлен для работы с видео, обслуживания 2 или 3 видеокамер с разрешением 13 мегапикселей, причем с четкостью 1080 p и разверткой 30 кадров/с при кодировании и декодировании. Повышения вычислительной мощности удалось добиться за счет применения в качестве центрального четырехъядерного 64-разрядного процессора A53 от Qualcomm (тактовая частота – 1,3 ГГц) с графическим сопроцессором Adreno 308. Функциональные возможности повышены за счет встроенного аппаратного улучшенного процессора цифровых сигналов (Advanced Digital Signal Processor – ADSP), расширяющего возможности подключения современных интеллектуальных цифровых датчиков. Диапазон рабочих температур: от -35 до +75 °C.
Рис. 2. Модуль Quectel SC200R
Если обратиться к мультимедийным техническим характеристикам SC200R (ведь именно они являются основным направлением модернизации SC200R в сравнении с SC20), то интерфейс подключения монитора LCM составляют 1 или 4 магистральных соединения (lane) по спецификации MIPIDSI, то есть четкость – HD+ (1440 × 720 пикселей) при 60 кадрах/с. Имеется отдельный интерфейс для подключения емкостной сенсорной панели (как и в SC20), а также 3 аналоговых входа для микрофонов, один из которых снабжен средствами шумоподавления, и 3 аналоговых выхода для динамика и двух наушников (вкладышей и накладных).
Также можно отметить поддержку модулем SC200R европейской спутниковой системы позиционирования на местности Galileo, которая, к сожалению, может использоваться только вместо нашей ГЛОНАСС, на что следует обратить внимание при заказе. Если в SC20 поддерживалась операционная система Android 7.1 / 8.1, то в SC200R перешли на Android 10.0. Кроме того, вес вырос с 9,8 г примерно до 10,2 г.
Отдельно следует упомянуть обширный комплект документации для SC20, который для SC200R пока находится в стадии разработки. Она написана на хорошем и понятном английском языке, что не всегда характерно для китайских компаний. А также интересен специальный отладочный комплект с собственным аккумуляторным питанием и набором антенн для реального тестирования пользовательских устройств на местности.
В нашей стране рассмотренные выше модули, равно как и остальную продукцию Quectel, лучше заказать в компании AURORA EVERNET, которая является официальным дистрибьютором продукции Quectel. Образцы всех модулей доступны на складе этой компании или могут быть быстро доставлены в Россию. Представительства компании AURORA EVERNET работают в Санкт-Петербурге, Москве и Алматы. Центральный склад расположен в Санкт-Петербурге.
В компании AURORA EVERNET нам сообщили, что SC200R-EM находится на стадии тестовых испытаний. Образцы будут доступны уже в сентябре, а в массовое производство модуля начнется в декабре 2020 года.
Опубликовано_в интернете
AURORA EVERNET
(ООО «Лаборатория Интернета Вещей»),
г. Санкт-Петербург,
тел.: +7 (812) 646-1046 ,
e-mail: sale@auroraevernet.ru,
сайт: auroraevernet.ru
_big.jpg'); "4(106)_small.jpg")