ماژول KCM0A5S از شرکت Quectel برای پیاده‌سازی‌های اینترنت اشیاء

12 بازدید

۱۴۰۴-۰۴-۰۹

3 دقیقه

نویسنده: آرویدتک
درباره نویسنده: www.arvidtek.com | گروه مهندسی آرویدتک | فعال حوزه الکترونیک و مخابرات | فروشگاه تخصصی قطعات الکترونیک

ماژول KCM0A5S از شرکت Quectel یک ماژول ارتباطی مبتنی بر استاندارد Wi-SUN FAN است که بر پایه پردازنده بی‌سیم (Wireless MCU) مدل EFR32FG25 از شرکت Silicon Labs ساخته شده است. این پردازنده از هسته قدرتمند Arm Cortex-M33 بهره می‌برد و برای کار در باندهای فرکانسی زیر یک گیگاهرتز (Sub-GHz) طراحی شده است. ماژول KCM0A5S گزینه‌ای ایده‌آل برای کاربردهایی مانند سیستم‌های روشنایی هوشمند معابر، کشاورزی، اینترنت اشیاء صنعتی (industrial IoT)، کنتورهای هوشمند و زیرساخت‌های شهرهای هوشمند محسوب می‌شود.

فناوری Wi-SUN (مبتنی بر استاندارد IEEE 802.15.4g) یک پروتکل شبکه گسترده کم‌توان (LPWAN) است که از شبکه‌بندی توری (Mesh) مبتنی بر IPv6 برای پیاده‌سازی‌های گسترده اینترنت اشیاء در مقیاس بزرگ، مانند شهرهای هوشمند و کشاورزی هوشمند، استفاده می‌کند.

ماژول KCM0A5S به‌طور خاص از پروتکل Wi-SUN Field Area Network (FAN) نسخه 1.1 پشتیبانی کرده و در محدوده فرکانسی ۴۷۰ تا ۹۲۸ مگاهرتز فعالیت می‌کند. این ماژول می‌تواند در نقش‌های مختلفی مانند گره پایانی (Leaf Node)، مسیریاب (Router) یا مسیریاب مرزی (Border Router) عمل کند؛ در حالت آخر، ماژول در حالت RCP (پردازنده کمکی رادیویی) با یک میزبان لینوکسی جفت می‌شود.

مشخصات فنی ماژول Quectel KCM0A5S

در جدول زیر، مشخصات کلیدی این ماژول به تفصیل آمده است:

ویژگی	توضیحات
پردازنده بی‌سیم (SoC)	Silicon Labs EFR32FG25
هسته پردازشی	هسته Arm Cortex-M33 با فرکانس ۹۷.۵ مگاهرتز، همراه با دستورالعمل‌های DSP و واحد محاسبات اعشاری (FPU) برای پردازش سیگنال
حافظه	۲۵۶ کیلوبایت حافظه رم (RAM) برای داده‌ها
فضای ذخیره‌سازی	حدود ۲ مگابایت حافظه فلش (Flash) برای برنامه
ارتباط رادیویی	عملکرد در باندهای فرکانسی زیر یک گیگاهرتز (Sub-GHz)
پروتکل	Wi-SUN FAN 1.1
باند فرکانسی	۴۷۰ تا ۹۲۸ مگاهرتز (قابل تنظیم)
مُد مدولاسیون	Wi-SUN FSK, Wi-SUN MR OFDM MCS 0-6 (Option 1/2/3/4), 802.15.4 SUN MR O-QPSK
رمزنگاری	AES-128, AES-192, AES-256, ECC, SHA-1, SHA-2/256
توان خروجی فرستنده (Tx)	تا ۳۰ دسی‌بل میلی‌وات (dBm) یا ۱۶ دسی‌بل میلی‌وات (اختیاری). توجه: این مقدار به قوانین منطقه‌ای بستگی دارد و توان ۳۰ dBm در حال حاضر در مناطقی مانند آمریکای شمالی، آمریکای لاتین و برخی کشورهای آسیا-اقیانوسیه مجاز است.
حساسیت گیرنده (Rx)	تا -۱۱۱ دسی‌بل میلی‌وات برای FSK #1b 50kbps_mi1 و OFDM MCS4 Option4
پهنای باند	تا ۲.۴ مگابیت بر ثانیه با مدولاسیون OFDM
آنتن	کانکتور coaxial RF نسل اول، آنتن پینی (اختیاری)
رابط‌های ارتباطی	رابط‌ها از طریق سوراخ‌ها و پدهای لب‌پخ‌ شده (Castellated) – EUSART، SPI، SWD، I2C و ۲۳ پین GPIO
ولتاژ تغذیه (VBAT)	۳.۴۵ تا ۵.۵ ولت (مقدار معمول: ۵ ولت)
ابعاد	۲۸.۰ × ۲۲.۰ × ۳.۱۵ میلی‌متر
وزن	حدود ۲.۸ گرم
محدوده دمایی	عملیاتی: -۴۰ تا +۸۵ درجه سانتی‌گراد نگهداری: -۴۵ تا +۹۵ درجه سانتی‌گراد
گواهینامه‌ها (در حال اخذ)	CE, FCC, IC, SRRC, Anatel, RCM, Wi-SUN FAN 1.1

برنامه‌های Wi-SUN

کاربردهای کلیدی Wi-SUN

شرکت Quectel برای نمایش توانمندی‌های Wi-SUN به یک پروژه واقعی اشاره می‌کند: پیاده‌سازی یک سیستم مدیریت و کنترل برای روشنایی معابر، خدمات شهری و پارکینگ‌ها در لندن. در این پروژه، از ۱۵,۰۰۰ دستگاه مبتنی بر Wi-SUN و ۱۲ مسیریاب مرزی (Border Router) استفاده شده است. این زیرساخت امکان مدیریت از راه دور و آنی را فراهم کرده و قابلیت گسترش برای اتصال دستگاه‌های بیشتر را نیز داراست.

کیت توسعه (EVB) برای ارزیابی ماژول

کیت Quectel KCM0A5S TE-B EVB

برای ارزیابی و تست ماژول KCM0A5S، کوئکتل کیت توسعه‌ای با نام KCM0A5S TE-B EVB را ارائه می‌دهد. این برد توسعه از طریق پورت USB به یک کامپیوتر میزبان متصل شده و با استفاده از نرم‌افزار QCOM Utility کنترل می‌شود. روی این برد یک دکمه ریست، چند جامپر برای انجام تنظیمات و کانکتورهای Mini Simplicity و JTAG برای دیباگ کردن و فلش کردن فریمور تعبیه شده است.

لازم به ذکر است که مستندات مربوط به کنترل برد و راهنمای نصب فریمور (با نام‌های Quectel_QCOM_User_Guide و Quectel_KCM0A5S_Test_Guide) به‌صورت عمومی در دسترس نیست و توسعه‌دهندگان برای دریافت آن‌ها باید مستقیماً با شرکت Quectel تماس بگیرند.

قیمت‌گذاری و دسترسی

Quectel قیمت‌گذاری عمومی برای ماژول KCM0A5S و کیت توسعه آن را اعلام نکرده است. برای کسب اطلاعات بیشتر، از جمله دسترسی به دیتاشیت و راهنمای کاربری اولیه (که پس از ثبت‌نام با ایمیل قابل دریافت است)، می‌توانید به صفحات رسمی محصول برای ماژول و برد توسعه در وب‌سایت شرکت Quectel مراجعه کنید.