ترکیب قدرت رزبری‌پای و ارتباطات سلولار در برد جدید Challenger+ RP2350 NB-IoT

معرفی Challenger+ RP2350 NB-IoT

برد Challenger+ RP2350 NB-IoT یک برد سازگار با استاندارد Feather است که یک میکروکنترلر Raspberry Pi RP2350 را با یک ماژول سلولار تایید شده NB-IoT مجهز به GNSS داخلی ترکیب می‌کند. این برد برای اتصالات دوربرد و کم‌مصرف مناسب است. به نظر می‌رسد این محصول نسخه‌ای از برد قبلی Challenger+ RP2350 WiFi6/BLE5 باشد که در آن، ماژول ESP32-C6 (دارای وای‌فای 6، بلوتوث و 802.15.4) با یک ماژول NB-IoT و GNSS مدل ST87M01 از شرکت STMicroelectronics جایگزین شده است.

Raspberry Pi RP2350 برد NB-IoT cellular

مشخصات فنی Challenger+ RP2350 NB-IoT:

• میکروکنترلر: Raspberry Pi RP2350A
• پردازنده:
  • پردازنده دو هسته‌ای ARM Cortex-M33 با فرکانس 150MHz
  • پردازنده دو هسته‌ای 32 بیتی RISC-V با فرکانس 150MHz
  • کاربر در هر لحظه می‌تواند حداکثر از دو هسته (از یک نوع) استفاده کند.
• حافظه: 520 کیلوبایت RAM داخلی و 8 کیلوبایت فضای OTP
• بسته‌بندی تراشه: QFN-60 ابعاد 7×7 میلی‌متر
• حافظه خارجی: 8 مگابایت PSRAM و 8 مگابایت حافظه SPI flash
• اتصال سلولار (Cellular):
  • ماژول STMicro ST87M01-1301
  • LTE Cat NB2 (NB-IoT)، استاندارد 3GPP Release 15
  • پوشش باندهای منطقه‌ای جهانی: (B1, B3, B5, B8, B20, B28)
  • Single-tone / Multi-tone / Extended TBS و 2 HARQ
  • نرخ انتقال داده: تا 127 kbps برای دانلود (DL) و 159 kbps برای آپلود (UL)
  • توان خروجی تا +23 dBm
  • کم‌مصرف: پشتیبانی از eDRX و PSM
  • جریان حالت خواب 1.2 میکروآمپر (PSM) و کاهش تا 0.5 میکروآمپر در حالت خاموش (eDRX)
• مکان‌یابی (Location):
  • GPS L1 و Galileo
  • قابلیت Assisted GNSS از طریق لینک NB-IoT برای اولین تثبیت موقعیت (First Fix) سریع
  • مکان‌یابی در محیط‌های داخلی از طریق اسکن اکسس‌پوینت‌های 802.11b (به عنوان جایگزین GNSS).
  • بسته‌بندی ماژول: 12.8 x 10.6 میلی‌متر (LGA-51)
• سیم‌کارت: اسلات Nano SIM؛ به صورت اختیاری دارای سیم‌کارت 1NCE IoT همراه با 500 مگابایت داده و 250 پیامک
• آنتن‌ها: 2 عدد کانکتور IPEX برای آنتن‌های سلولار و GNSS
• USB: یک پورت USB 1.1 Type-C (12 Mbps) برای تغذیه، دیتا و برنامه‌نویسی
• توسعه (Expansion):
  • هدرهای 16 پین + 12 پین
  • تا 20 پایه GPIO
  • یک عدد SPI، یک عدد I2C، یک عدد UART
  • 4 ورودی آنالوگ
  • تمام پین‌ها می‌توانند به عنوان PWM استفاده شوند
  • سیگنال‌های Reset و Enable
  • VUSB (5V), 3.3V, VBAT, و GND
  • 2 عدد کانکتور BConnect: شامل یک I2C و یک SWD + UART
• متفرقه: دکمه‌های Reset و Boot، ال‌ای‌دی شارژ و ال‌ای‌دی کاربر
• منبع تغذیه:
  • 5 ولت از طریق پورت USB-C یا پین VUSB
  • کانکتور JST با گام 1.25 میلی‌متر برای باتری لیتیوم-پلیمر (LiPo) 3.7 ولت
  • شارژر LiPo روی برد با جریان شارژ استاندارد 500 میلی‌آمپر
• ابعاد: 50.8 در 22.9 میلی‌متر (فرم فاکتور Adafruit Feather)
• وزن: 9 گرم
• گواهینامه‌ها: GCF, RED (EU), RED-DA, RoHS

برد با اسلات نانو سیم کارت

برد Challenger+ RP2350 NB-IoT می‌تواند با استفاده از Arduino IDE و CircuitPython برنامه‌نویسی شود، اما از Raspberry Pi Pico C و MicroPython SDK نیز پشتیبانی می‌کند. به‌روزرسانی‌های فریمور هم به صورت بی‌سیم (Over-The-Air) از طریق Differential FOTA روی پروتکل LwM2M و هم به صورت محلی از طریق UART پشتیبانی می‌شوند. نمونه کدهای این محصول به زودی منتشر خواهند شد و هم‌اکنون می‌توانید مستندات در حال تکمیل برای خودِ برد Challenger+ RP2350 NB-IoT و به طور خاص ماژول ST87M01 NB-IoT را در صفحه محصول/فروشگاهی که در انتهای این مقاله لینک شده است، بیابید.

کاربردهای هدف این برد شامل ردیابی دارایی‌ها و لجستیک، کنتورهای هوشمند (آب، گاز، برق)، زیرساخت‌های شهر هوشمند (مانند کنترل روشنایی معابر)، مانیتورینگ اینترنت اشیاء صنعتی و اتوماسیون کارخانه‌ها، سنجش محیطی با گزارش‌دهی در فواصل زمانی طولانی و سیستم‌های هشدار و اعلان رویداد از راه دور می‌شود. این اولین برد مبتنی بر RP2350 با قابلیت اتصال NB-IoT است که تاکنون دیده‌ام و نزدیک‌ترین جایگزینی که برای آن به ذهنم می‌رسد، برد Walter ESP32-S3 مجهز به مودم هوشمند NB-IoT و GNSS مدل Sequans GM02SP است.

نمای نزدیک از ماژول ST87M01-1301

Challenger+ RP2350 WiFi6/BLE5 board

دیاگرام پین‌اوت برد قبلی Challenger+ RP2350 WiFi6/BLE5 (از آنجایی که این دیاگرام هنوز برای نسخه NB-IoT منتشر نشده است، اما ساختار پایه‌ها باید تقریباً یکسان باشد)

برد Challenger+ RP2350 NB-IoT به قیمت ۵۴۹ کرون سوئد (حدود ۶۰ دلار آمریکا)  به فروش می‌رسد. طبق توضیحات، آنتن همراه برد نیست، اما شما می‌توانید یک آنتن LTE را با قیمت ۶۸ کرون (حدود ۷.۵ دلار آمریکا) به سفارش خود اضافه کنید. در مورد آنتن GPS ابهام بیشتری وجود دارد و به نظر می‌رسد که باید آن را جداگانه خودتان تهیه کنید.