100 % zukunftskompatibel vernetzt…
Skalierbarer Mobilfunk in einem Formfaktor

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Bei der Auswahl der passenden Funklösung für Ihre Entwicklung müssen Sie viele Anforderungen und Faktoren berücksichtigen.

Ob industrieller oder gewerblicher Markt – neben Funktechnologie, Einsatzort, Bauform und Größe der Bauteile sowie Stromaufnahme und weiteren Leistungsmerkmalen sollten Sie vorab bedenken:

Wie langlebig und zukunftssicher sind die ausgewählten Bauteile?
Gerade in den Bereichen Funktechnologie und IoT hat sich der Stand der Technik in den letzten 5 Jahren rasant weiterentwickelt. Lange war für M2M-Anwendungen 2G und 3G Mobilfunktechnik gut geeignet – mittlerweile werden diese Mobilfunknetze bereits wieder abgeschaltet und durch 4G und 5G Mobilfunk abgelöst.

Bauen Sie die Zukunft bereits jetzt in aktuelle und künftige Applikationen ein.
Gerade skalierbare Lösungen eröffnen Ihnen hier die Option, Anwendungen schnell und einfach an neue Anforderungen und neue Technologien anzupassen.

Diese Lösungen im zukunftssicheren CF3 Formfaktor stellen wir Ihnen hier kurz vor:

CF3 – pinkompatibel und skalierbar

Sierra Wireless hat hierfür das Konzept des Common Flexible Form Factor CF3 entwickelt.

  • Common – Allgemein über unterschiedliche Produktgenerationen
  • Flexible – Flexibel zur Unterstützung unterschiedlicher Funktechnologien
  • Form – Bauformen zur einfachen Skalierbarkeit zwischen Modulfamilien
  • Factor – Formfaktor mit definierten Footprints und Pinbelegung

Aktuell werden zwei Baugrößen für Mobilfunkmodule verwendet:

  • „Large“ mit 22 x 23 mm Baugröße
  • „Medium“ mit 15 x 18 mm Baugröße

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Auf beiden Baugrößen sind Kontaktpads mit gleichem Footprint und Pinbelegung als „Ring C“ vorhanden. Alle für die Funktion notwendigen Signale wie Spannungsversorgung, SIM-Karte, Antennenanschluss, UART, USB und wichtige Steuersignale sind auf diesem Ring belegt. Diese sind für alle Module einheitlich definiert.

Auf den „großen“ Modulen der RC und WP Serie gibt es zusätzliche Kontaktpads im „Ring D“. Hier sind weitere, optionale Funktionen belegt.

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Funkmodule im CF3 Formfaktor
Sierra Wireless bietet mittlerweile mehrere Produktserien im CF3 Formfaktor für unterschiedliche Anwendungsbereiche mit Mobilfunk von 2G bis 4G sowie LPWA an.

RC Serie – 4G LTE für M2M-Anwendungen
Die RC Serie ist das neueste Mitglied der „CF3-Familie“.
Die Module nutzen die „Large“ Bauform 22 x 23 mm des CF3 Formfaktors mit Ring C und D.

Basierend auf einem Chipsatz von Qualcomm unterstützen die RC76xx Module 4G LTE Mobilfunk. Dabei stehen zwei unterschiedliche Varianten zur Auswahl:

  • LTE Cat. 4 mit Datenraten von bis zu 150 Mbit/s Downlink bzw. 50 Mbit/s Uplink
  • LTE Cat. 1 mit Datenraten von bis zu 10 Mbit/s Downlink bzw. 5 Mbit/s Uplink

Regionale Produktvarianten unterstützen eine Vielzahl von Frequenzbändern für den Einsatz der Module in EMEA, Nordamerika und APAC.

Die Module der RC Serie bieten außerdem eine einfache Upgrade-Möglichkeit für Anwendungen, die ursprünglich für die 2G, 3G oder 4G Module der HL Serie entwickelt wurden.

Weiterhin enthalten die Module der RC Serie eine integrierte „eSIM“. Zusammen mit den „Ready to Connect“ Connectivity Diensten von Sierra Wireless können Sie so eine separate SIM-Karte einsparen.

Die Module sind außerdem als Varianten mit zusätzlichem GNSS-Empfänger zur Positionsbestimmung erhältlich.

HL78xx – Low Power Wide Area mit LTE-M und NB-IoT
Die HL78xx Module mit einem Chipsatz von Sony/Altair unterstützen die LPWA-Funktechnologien LTE-M und NarrowBand-IoT. Diese Technologien wurden speziell für stromsparende IoT-Anwendungen mit eher niedriger Datenrate entwickelt.
Da es bei solchen Anwendungen oft auch auf eine sehr kompakte Bauform ankommt, verwenden die Module den kleineren „Medium“ CF3 Formfaktor mit nur 15 x 18 mm.
Dank mehr als 20 unterstützter Frequenzbänder sind die HL78xx Module weltweit in LTE-M und NB-IoT Netzen einsetzbar. Einige Produktvarianten bieten zusätzlich noch 2G GSM/GPRS.
Auch hier ist ein „eSIM“ Chip bereits im kompakten Modul integriert, so dass eine separate SIM-Karte entfallen kann.

WP Serie – Die smarte Lösung
Mit der WP Serie kombiniert Sierra Wireless ein Mobilfunk-Modem und einen leistungsfähigen ARM Cortex A7 Prozessor mit Embedded Linux in einem kompakten Gehäuse. Dies erlaubt Ihnen die Entwicklung leistungsfähiger Anwendungen mit Funkanbindung in einem Bauteil. Ein externer Prozessor kann so entfallen.
Der äußere „Ring D“ an Kontaktpads des 22 x 23 mm großen Packages ist hier mit einer Vielzahl an Zusatzfunktionen belegt. Neben einer zweiten UART, weiteren GPIOs und ADCs ist auch eine SDIO-Schnittstelle vorhandenen.
Die unterschiedlichen Modulvarianten der WP Serie unterstützen 4G LTE Cat 1 oder Cat 4 Mobilfunk für den Einsatz in verschiedenen Regionen wie EMEA, Amerika, APAC oder LPWA Mobilfunk mit LTE-M und NB-IoT.

Löten oder Stecken? Sie haben die Wahl
Grundsätzlich sind die Module im CF3 Formfaktor für eine direkte Lötmontage auf der Leiterplatte vorgesehen. Für die Serienproduktion wird dies auch in der Regel so umgesetzt.
Für die Entwicklung und Tests kann es hingegen hilfreich sein, wenn man Funkmodule schnell und flexibel austauschen kann. Sierra Wireless bietet hierfür einen Snap-In Sockel, in den die Module eingesetzt werden. Für den Sockel und die Module kann ein gemeinsames Layout verwendet werden. So können Sie für die Entwicklung die Flexibilität des Sockels nutzen und dann in der Serienfertigung die Module kostenoptimiert direkt auflöten.
Der Snap-In Sockel ist aber nicht nur als Hilfsmittel für die Entwicklung gedacht, sondern kann auch für die Serienfertigung genutzt werden. In einigen Anwendungen wird bewusst ein Sockel verwendet, um in der Endfertigung flexibel unterschiedliche Module einzusetzen oder ein späteres Nach- oder Umrüsten zu ermöglichen.

Fazit - Lange bewährt und fit für die Zukunft
Bereits seit 2013 bietet Sierra Wireless Module im CF3 Formfaktor. Nach den ersten Modulen für 2G GSM/GPRS Mobilfunk folgten bald Module für 3G UMTS/HSPA und 4G LTE Cat 1 und Cat 4.
Dank des skalierbaren Formfaktor-Konzepts ist es einfach möglich, bestehende Anwendungen für neue Funktechnologien und Einsatzbereiche anzupassen, indem einfach das passende Funkmodul eingesetzt wird. 

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Je nach Einsatzzweck können Sie Module mit oder ohne integrierten Prozessor verwenden oder neue Regionen mit Ihrer Anwendung erschließen. Dabei ersparen Sie sich aufwendige Redesigns Ihrer Hardware, die sonst oft bei einem Bauteilwechsel anstehen.

Nutzen auch Sie die Vorteile des Sierra Wireless CF3 Formfaktor Konzepts und machen Sie Ihre Anwendungen fit für die Zukunft des IoT.

Zusammen mit GLYN-SUPPORT wird Ihre Applikation ein „mobiler“ Erfolg.

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