eng
Выпуск #3/2023
И. Чикваркин
ЛИНЕЙКА НАВИГАЦИОННЫХ И ТЕЛЕМАТИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ. МОДУЛИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА LTE
ЛИНЕЙКА НАВИГАЦИОННЫХ И ТЕЛЕМАТИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ. МОДУЛИ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ СТАНДАРТА LTE
Просмотры: 586
DOI: 10.22184/1992-4178.2023.224.3.156.159
В АО «НИИМА «Прогресс» разрабатываются модули стандарта LTE на отечественной ЭКБ для массовой навигационно-связной аппаратуры. Приведены общие характеристики, внешний вид и габаритные размеры модулей, а также результаты, полученные на стадии разработки.
В АО «НИИМА «Прогресс» разрабатываются модули стандарта LTE на отечественной ЭКБ для массовой навигационно-связной аппаратуры. Приведены общие характеристики, внешний вид и габаритные размеры модулей, а также результаты, полученные на стадии разработки.
Теги: 2g / 4g networks 4g lte (cat. 1) 4g lte (cat. 4) 4g lte (cat. 4) modules модули 4g lte (cat. 1) сети 2g / 4g
Линейка навигационных и телематических модулей.
Модули беспроводной связи
стандарта LTE
И. Чикваркин 1
В АО «НИИМА «Прогресс» разрабатываются модули стандарта LTE на отечественной ЭКБ для массовой навигационно-связной аппаратуры. Приведены общие характеристики, внешний вид и габаритные размеры модулей, а также результаты, полученные на стадии разработки.
Разработка массовой навигационно-связной аппаратуры с использованием отечественной ЭКБ
Разработка модулей на отечественной ЭКБ возможна, и есть положительные результаты этой работы. На сегодняшний день спрос на модули 4G LTE за последние годы увеличился в несколько раз. В 2022 году на спрос оказала влияние активная промышленная эксплуатация систем «ЭРА-ГЛОНАСС» с плавным внедрением вместо 2G / 3G модулей стандарта LTE. Развитие коммерческих сервисов на базе ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» позволило дать дополнительные сервисы и услуги потребителям, а производителям аппаратуры применять новые передовые технологии стандарта 4G. Регулирование со стороны Министерства промышленности и торговли с помощью балльной системы, а также ежегодное повышение процента составляющих отечественных ЭКБ позволили разработчикам аппаратуры обратить внимание на российскую электронику.
Анализ широкополосного трафика мобильных устройств сетей сотовой связи 2G, 3G и 4G LTE показывает, что эти модули очень востребованы.
Основные направления разработки модулей (рис. 1):
данные;
голос;
интернет-трафик.
Опираясь на маркетинговый анализ, постановления Правительства РФ о мерах поддержки разработчиков ЭКБ и на общую мировую обстановку, можно сделать вывод о потребностях в разных типах модулей.
Разработка серии модулей 4G LTE(Cat.1). Модуль ПР1603НБ
Потребность рынка в невысокой скорости передачи данных, более надежного соединения в сетях LTE и возможности объединения в одном модуле ряда технических решений обратила внимание разработчиков аппаратуры в сторону передовых стандартов и мотивировала их приступить к изучению модулей 4‑го поколения сотовой связи. Одним из таких современных решений стал модуль 4G Cat 1, который работает в сетях 2G / 4G. Его внешний вид и габариты сравнимы с иностранными аналогами (рис. 2).
В соответствии со стандартом LTE Cat.1 модули могут поддерживать скорость восходящего канала до 5 Мбит / с и скорость нисходящего канала 10 Мбит / с. Стандарт GSM / GPRS / EDGE также поддерживается в полном объеме.
Характеристики модуля ПР1603НБ:
поддерживает сетевые протоколы: TCP / IP, UDP / IP, HTTP / FTP;
поддержка до пяти APN и до пяти сокетов одновременно;
поддержка двух SIM-карт;
прием / передача голоса в цифровом стандарте VoLTE.
Основные области применения: промышленные контроллеры, POS, М2М-телематика.
Разработка серии модулей 4G LTE(Cat.4). Модуль ПР1803Н
Потребность рынка по передаче большого количества данных, более высоких скоростей и возможности объединения в одном модуле ряда технических решений позволила объединить все предыдущие технологии и разработать модуль 4‑го поколения сотовой связи 4G Cat 4, который работает в сетях 2G / 3G / 4G. Объединение технических решений в области GSM и ГНСС позволяет получить миниатюрный и комбинированный модуль. Внешний вид и габариты сравнимы с иностранными аналогами (рис. 3).
В соответствии со стандартом LTE Cat.4 модули могут поддерживать скорость восходящего канала до 50 Мбит / с и скорость нисходящего канала 150 Мбит/с. Стандарты UMTS (HSPA+ / HSUPA) и GSM / GPRS / EDGE также поддерживаются модулем ПР1803Н.
Характеристики модуля ПР1803Н:
поддерживает сетевые протоколы: TCP / IP, UDP / IP, HTTP / FTP;
поддержка до пяти APN и до пяти сокетов одновременно;
поддержка двух SIM-карт;
прием / передача голоса в цифровом стандарте VoLTE.
Основные области применения модуля ПР1803Н: роутеры, системы безопасности, POS, М2М-телематика.
Итоги и достижения
по беспроводным модулям связи 4G LTE
В настоящий момент в процессе освоения и изучения технологий беспроводной связи стандарта LTE находятся две базовые модели модулей беспроводной связи:
ПР1603НБ – модуль беспроводной подвижной связи стандарта LTE (Cat.1), данный модуль также поддерживает стандарт беспроводной связи 2G (GSM / GPRS), в состав модуля входят навигационный GNSS-приемник и Bluetooth (с поддержкой стандарта Bluetooth 5.0);
ПР1803Н – модуль беспроводной подвижной связи стандарта LTE(Cat.4), данный модуль также поддерживает стандарты беспроводной связи 3G (HSDPA / HSPA) и 2G (GSM / GPRS), в состав модуля входит навигационный GNSS-приемник.
В ходе работы с указанными модулями освоены следующие технологии:
SMS (передача коротких текстовых сообщений) как в текстовом режиме (устанавливается командой AT+CMGF=1), так и в кодировке UC2 (устанавливается командой AT+CMGF=0). Для отправки тестовых сообщений на русском языке в кодировке UC2 создано специальное программное обеспечение (рис. 4). Результат исполнения программ отправки на выбранный номер абонента представлен на рис. 5.
GPRS – режим передачи данных на конкретный сервер (рис. 6);
HTTP / HTTPS – получение веб-страницы в HTML-коде (разработанные LTE-модули могут работать как с HTTP-страницами, так и с большинством HTTPS-страниц, использующими современные сертификаты безопасности) (рис. 7);
FTP-модули обеспечивают полную поддержку FTP-протокола;
GNSS – полностью освоена методика работы с GNSS приемниками модулей, включая режим Assisted GNSS (технология быстрого старта). В том числе освоен режим работы с несколькими портами одновременно (передача навигационных данных в несколько портов одновременно, параллельная работа портов, то есть и передача навигационных данных, и работа модуля, например, в режиме GPRS) (рис. 8);
работа с файлами – освоена работа по созданию, приему и отправке файлов небольших размеров;
MQTT – прием/передача малых объемов информации, например, с каких-либо датчиков (рис. 9).
Кроме указанных выше освоенных режимов LTE-модулей была проделана работа по «сбору» и компиляции внутреннего программного обеспечения модулей. Были успешно реализованы изменения в программном обеспечении (происходит исправление работы ряда идентификационных команд). ●
Модули беспроводной связи
стандарта LTE
И. Чикваркин 1
В АО «НИИМА «Прогресс» разрабатываются модули стандарта LTE на отечественной ЭКБ для массовой навигационно-связной аппаратуры. Приведены общие характеристики, внешний вид и габаритные размеры модулей, а также результаты, полученные на стадии разработки.
Разработка массовой навигационно-связной аппаратуры с использованием отечественной ЭКБ
Разработка модулей на отечественной ЭКБ возможна, и есть положительные результаты этой работы. На сегодняшний день спрос на модули 4G LTE за последние годы увеличился в несколько раз. В 2022 году на спрос оказала влияние активная промышленная эксплуатация систем «ЭРА-ГЛОНАСС» с плавным внедрением вместо 2G / 3G модулей стандарта LTE. Развитие коммерческих сервисов на базе ГАИС «ЭРА-ГЛОНАСС» позволило дать дополнительные сервисы и услуги потребителям, а производителям аппаратуры применять новые передовые технологии стандарта 4G. Регулирование со стороны Министерства промышленности и торговли с помощью балльной системы, а также ежегодное повышение процента составляющих отечественных ЭКБ позволили разработчикам аппаратуры обратить внимание на российскую электронику.
Анализ широкополосного трафика мобильных устройств сетей сотовой связи 2G, 3G и 4G LTE показывает, что эти модули очень востребованы.
Основные направления разработки модулей (рис. 1):
данные;
голос;
интернет-трафик.
Опираясь на маркетинговый анализ, постановления Правительства РФ о мерах поддержки разработчиков ЭКБ и на общую мировую обстановку, можно сделать вывод о потребностях в разных типах модулей.
Разработка серии модулей 4G LTE(Cat.1). Модуль ПР1603НБ
Потребность рынка в невысокой скорости передачи данных, более надежного соединения в сетях LTE и возможности объединения в одном модуле ряда технических решений обратила внимание разработчиков аппаратуры в сторону передовых стандартов и мотивировала их приступить к изучению модулей 4‑го поколения сотовой связи. Одним из таких современных решений стал модуль 4G Cat 1, который работает в сетях 2G / 4G. Его внешний вид и габариты сравнимы с иностранными аналогами (рис. 2).
В соответствии со стандартом LTE Cat.1 модули могут поддерживать скорость восходящего канала до 5 Мбит / с и скорость нисходящего канала 10 Мбит / с. Стандарт GSM / GPRS / EDGE также поддерживается в полном объеме.
Характеристики модуля ПР1603НБ:
поддерживает сетевые протоколы: TCP / IP, UDP / IP, HTTP / FTP;
поддержка до пяти APN и до пяти сокетов одновременно;
поддержка двух SIM-карт;
прием / передача голоса в цифровом стандарте VoLTE.
Основные области применения: промышленные контроллеры, POS, М2М-телематика.
Разработка серии модулей 4G LTE(Cat.4). Модуль ПР1803Н
Потребность рынка по передаче большого количества данных, более высоких скоростей и возможности объединения в одном модуле ряда технических решений позволила объединить все предыдущие технологии и разработать модуль 4‑го поколения сотовой связи 4G Cat 4, который работает в сетях 2G / 3G / 4G. Объединение технических решений в области GSM и ГНСС позволяет получить миниатюрный и комбинированный модуль. Внешний вид и габариты сравнимы с иностранными аналогами (рис. 3).
В соответствии со стандартом LTE Cat.4 модули могут поддерживать скорость восходящего канала до 50 Мбит / с и скорость нисходящего канала 150 Мбит/с. Стандарты UMTS (HSPA+ / HSUPA) и GSM / GPRS / EDGE также поддерживаются модулем ПР1803Н.
Характеристики модуля ПР1803Н:
поддерживает сетевые протоколы: TCP / IP, UDP / IP, HTTP / FTP;
поддержка до пяти APN и до пяти сокетов одновременно;
поддержка двух SIM-карт;
прием / передача голоса в цифровом стандарте VoLTE.
Основные области применения модуля ПР1803Н: роутеры, системы безопасности, POS, М2М-телематика.
Итоги и достижения
по беспроводным модулям связи 4G LTE
В настоящий момент в процессе освоения и изучения технологий беспроводной связи стандарта LTE находятся две базовые модели модулей беспроводной связи:
ПР1603НБ – модуль беспроводной подвижной связи стандарта LTE (Cat.1), данный модуль также поддерживает стандарт беспроводной связи 2G (GSM / GPRS), в состав модуля входят навигационный GNSS-приемник и Bluetooth (с поддержкой стандарта Bluetooth 5.0);
ПР1803Н – модуль беспроводной подвижной связи стандарта LTE(Cat.4), данный модуль также поддерживает стандарты беспроводной связи 3G (HSDPA / HSPA) и 2G (GSM / GPRS), в состав модуля входит навигационный GNSS-приемник.
В ходе работы с указанными модулями освоены следующие технологии:
SMS (передача коротких текстовых сообщений) как в текстовом режиме (устанавливается командой AT+CMGF=1), так и в кодировке UC2 (устанавливается командой AT+CMGF=0). Для отправки тестовых сообщений на русском языке в кодировке UC2 создано специальное программное обеспечение (рис. 4). Результат исполнения программ отправки на выбранный номер абонента представлен на рис. 5.
GPRS – режим передачи данных на конкретный сервер (рис. 6);
HTTP / HTTPS – получение веб-страницы в HTML-коде (разработанные LTE-модули могут работать как с HTTP-страницами, так и с большинством HTTPS-страниц, использующими современные сертификаты безопасности) (рис. 7);
FTP-модули обеспечивают полную поддержку FTP-протокола;
GNSS – полностью освоена методика работы с GNSS приемниками модулей, включая режим Assisted GNSS (технология быстрого старта). В том числе освоен режим работы с несколькими портами одновременно (передача навигационных данных в несколько портов одновременно, параллельная работа портов, то есть и передача навигационных данных, и работа модуля, например, в режиме GPRS) (рис. 8);
работа с файлами – освоена работа по созданию, приему и отправке файлов небольших размеров;
MQTT – прием/передача малых объемов информации, например, с каких-либо датчиков (рис. 9).
Кроме указанных выше освоенных режимов LTE-модулей была проделана работа по «сбору» и компиляции внутреннего программного обеспечения модулей. Были успешно реализованы изменения в программном обеспечении (происходит исправление работы ряда идентификационных команд). ●
Отзывы читателей
