ST가 최근 출시한 ST4SIM, 산업용 및 소비자 IoT는 물론 자동차용 최초의 GSMA 인증 eSIM. 우리는 엔지니어가 셀룰러 네트워크를 보다 유연하게 사용할 수 있는 방법을 제공하기 위해 장치를 출시하기로 결정했습니다. eSIM 혁명은 개발자에게 자유를 줌으로써 셀룰러 애플리케이션의 성장을 지속적으로 촉진하고 있습니다. 실제로 eSIM은 한 통신사에 묶이는 대신 다른 네트워크 공급자로 쉽게 전환할 수 있습니다. 새로운 ST4SIM 제품군 출시에는 여러 모델이 포함됩니다. 일부는 기본 구성(ST4SIM-100x)을 갖고 있고, 일부는 GSMA 인증(ST4SIM-200x), 암호화 기능(ST4SIM-x10) 또는 자동차 인증(ST4SIM-xxxA)을 갖추고 있습니다. 5G 버전도 준비 중입니다. 그럼 ST의 최신 eSIM을 살펴보겠습니다. 모듈, 첫 번째 보드를 살펴보고 IoT 엔지니어가 셀룰러 네트워크에 더 쉽게 액세스할 수 있도록 문제를 해결하는 방법을 알아보세요.
ST4SIM 및 설계 과제
장치 또는 효율성 솔루션
ST4SIM은 GSMA M2M 및 SIMalliance 사양을 준수하며 특히 4G (LTE), CAT-M 및 NB-IoT를 지원합니다.. 결과적으로 엔지니어들은 새로운 ST4SIM이 전 세계 거의 모든 네트워크 및 사업자와 호환된다는 것을 알고 있습니다. 또한 새로운 eSIM은 WLCSP 및 MFF2, 다른 패키지 중에서. 대량의 웨이퍼 레벨 칩 스케일 패키지의 작은 설치 면적과 비용 효율성으로 인해 산업 응용 분야에서 선호됩니다. 반면에 MFF2는 이미 셀룰러 애플리케이션에서 작업중인 엔지니어를 끌어들이는 매우 표준적인 패키지입니다.
ST가 eSIM 분야에 진입하게 된 이유 중 하나는 엔지니어가보다 효율적인 애플리케이션을 만들 수 있도록 지원하는 것입니다. 디자인 팀은 때때로 셀룰러 연결의 성능과 전력 소비를 최적화하는 데 어려움을 겪습니다. 더욱이 IoT 제품은 종종 소형 배터리에 의존하기 때문에, 특히 일부 제품이 단일 배터리로 현장에서 XNUMX 년 동안 지속되어야하는 경우 최적화가 제대로 이루어지지 않으면 눈덩이 효과가 발생합니다. ST4SIM이이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 eSIM과 모뎀 사이에 ISO / IEC 7816 프로토콜을 제공하는 것입니다.. 결과적으로 후자가 절전 모드 (PSM) 또는 유휴 모드 (i-eDRX)에서 확장 된 불연속 수신 상태가되면 eSIM을 꺼서 에너지 효율성을 높일 수 있습니다. 마찬가지로 ST4SIM에는 마이크로 컨트롤러가 보안 요소와보다 효율적으로 통신 할 수 있도록하는 SPI 인터페이스도 있습니다..
모듈 또는 통합 솔루션
새로운 eSIM의 접근성을 높이기 위해 Murata는 ST0SIM-1M, STM4L200 및 LTE Cat M32 / NB-IoT 셀룰러 모뎀을 포함하는 LBAD462ZZ1SE 모듈을 출시합니다.. 이 구성 요소는 많은 설계 문제를 해결하고 대부분의 IoT 애플리케이션을 처리 할 수있는 강력한 마이크로 컨트롤러를 제공합니다. 그 결과 추가적인 MCU가 필요없는 솔루션을 만들 수 있습니다. 이 모듈에는 STM1L32의 4KB 플래시와 512KB RAM 위에 추가로 160MB의 플래시가 포함되어있어 센서의 데이터를 처리하여 클라우드로 전송하는 데 충분하며 MCU의 전력 소비는 2µA에 불과합니다. STOP 모드에서는 긴 배터리 수명을 보장합니다.
이 모듈은 안테나 커넥터 및 전력 조정기 (LDO)를 포함하여 필요한 모든 구성 요소를 통합 함을 나타내는 GCF / PTCRB 인증을 받았습니다. 따라서 팀은 안테나를 µFl 커넥터와 3.3V를 제공 할 수있는 배터리에 연결하기 만하면됩니다. 따라서 구성은 간단하며 eSIM과 관련된 많은 고유 한 복잡성을 우회합니다. 개발자는 STM32의 버스 인터페이스 (SPI, UART 또는 I2C)를 사용하여 모듈을 빠르게 활용할 수 있습니다.
ST4SIM 및 구현 과제
B-L462E-CELL1 또는 하드웨어 솔루션
462 년에 출시 된 P-L1G-CELL496의 대안으로 제공되는 B-L02E-CELL2018은 Murata의 모듈을 가장 빠르게 실험 할 수있는 방법과 신제품을 빠르게 생성하기위한 참조 설계 역할을합니다.. 실제로 엔지니어는 PCB에서 작업 할 때 ST의 회로도를 연구하고 보드를 사용하여 애플리케이션을 시작할 수 있습니다. 예를 들어, STM32L4 이러한 종류의 사용 사례에서 가장 널리 사용되는 MCU 중 하나에 대해 설계자가 요구 사항을 조정하는 데 도움이되는 모듈입니다. 또한 팀이 운영자의 플라스틱 SIM 카드를 사용할 수있는 슬롯이 있습니다. B-L462E-CELL1은 더 큰 편의를 위해 자동으로 감지하고 사용합니다. 마찬가지로, 우리는 0.96 인치 OLED 디스플레이 응용 프로그램이 운영자 이름, 신호 강도 (RSSI) 또는 인터넷에서 수신 한 시간 및 날짜와 같은 특정 정보를 표시 할 수 있도록합니다.
의 존재 저전력 오디오 코덱 B-L462E-CELL1에서 일부를 놀라게 할 수 있습니다. ST는 그것을 추가하기로 결정했습니다. 3.5 mm 잭 헤드셋의 경우 모듈이 VoIP 기능. 그러나 개발자는 Murata에 연락하여 잠금을 해제해야합니다. Discovery Kit에는 STMod + 포트 다른 확장 보드를보다 쉽게 연결하고 프로토 타이핑을 용이하게합니다. 또한 팀이 환경 조건을 원격으로 모니터링 할 수있는 애플리케이션을 개발할 수 있도록 수많은 센서를 포함했습니다. 마지막으로 사용자는 USB 포트 또는 XNUMX 개의 AAA 배터리. 그 결과 현장에서보다 쉽게 보드를 사용할 수 있습니다. 또한 시스템은 점퍼를 이동하지 않고도 전원이 어디서 오는지 자동으로 감지 할 수 있습니다.
Truphone 또는 Cellular Plan 솔루션
엔지니어가 B-L462E-CELL1을 손에 넣으면 ST 공인 파트너 Truphone 덕분에 즉시 셀룰러 연결을 즐길 수 있습니다. 모바일 가상 네트워크 사업자는 50MB의 데이터와 일부 문자 메시지 기능을 90 일 동안 무료로 제공합니다.. B-L462E-CELL1이 들어 있는 상자에는 Truphone의 웹 포털을 사용하여 데이터 요금제를 등록하고 활성화하는 방법에 대한 지침이 포함되어 있습니다. 활성화 프로세스 전에 직렬 터미널에서 eSIM의 ICCID를 얻는 방법을 보여주기 위해 아래 비디오를 추가했습니다. 모듈의 LTE Cat M/NB-IoT 모뎀은 또한 최상의 사용이 가능하다는 것을 의미합니다. technology 사용할 수 있습니다.
독자는 Truphone의 적용 범위 페이지를 확인하여 해당 국가에서 사용 가능한 셀룰러 프로토콜을 확인할 수 있습니다. 또한 ST는 추가 공급자와도 협력하고 있습니다. Truphone의 연결 플랫폼을 통해 사용자는 GSMA에서 정의한대로 이동 통신사로부터 프로필을 다운로드하고 활성화 할 수 있습니다. 결과적으로 엔지니어는 전 세계적으로 강력한 지원을 기대해야하며 대부분의 경우 작업자를 자동으로 인식합니다.. 또한 원격 SIM 프로비저닝 서비스를 확인하려는 고객은 Truphone 또는 ST 지원 팀에 자세한 정보를 문의 할 수 있습니다.
X-CUBE-CELLULAR 또는 소프트웨어 솔루션
ST 개발 생태계의 또 다른 중요한 측면은 X-CUBE- 셀룰러 소프트웨어 확장 패키지. 그 강점 중 하나는 추상화 계층 엔지니어는 대부분 ST에서 제공하는 대상 모뎀 드라이버로 재 컴파일하여 다른 모뎀으로 전환 할 수 있습니다. X-CUBE-CELLULAR은 ST4SIM과의 통신 추상화 계층도 지원합니다. 개발자는 모뎀을 통해 ISO 인터페이스를 사용하거나 SPI를 통한 직접 통신 만하면됩니다. 전통적으로 X-CUBE-CELLULAR은 응용 사례를 제공합니다. 예를 들어 개발자는 ST의 소프트웨어를 사용하여 ping 명령 또는 TCP 및 UDP 에코 메시지 대기 시간을 확인하여 인터넷을 통한 종단 간 통신의 품질을 평가합니다. 또한 X-CUBE-CELLULAR의 Wiki 개발자에게 방법, 팁 및 가장 자주 묻는 질문을 안내합니다. 실제로이 패키지는 애플리케이션 개발을 크게 촉진하기위한 광범위한 기능을 제공합니다.
X-CUBE-CELLULAR의 미들웨어는 셀룰러 연결 구성을 관리하고 서비스의 가용성을 유지합니다.. 예를 들어 최종 사용자가 정의한 정책에 따라 올바른 SIM을 선택하고 그에 따라 APN을 구성합니다. X-CUBE-CELLULAR은 모뎀이 셀룰러 네트워크에 연결하도록 지시하고 모든 네트워크 상태 이벤트를 모니터링합니다. 네트워크 상태 폴링을 피하기 위해 데이터 연결에 대한 셀룰러 서비스의 준비 상태를 애플리케이션에 알립니다. 고객은 미들웨어를 사용하여 ST4SIM 보안 요소를 활용하여 민감한 정보를 저장할 수도 있습니다.. 인터넷 (TLS 또는 DTLS)을 통한 보안 설정 및 암호화 된 통신을위한 인증서 및 키 처리가 더 간단 해졌습니다. 이 소프트웨어 패키지는 Truphone의 eSIM 원격 SIM 프로비저닝 플랫폼을 사용하는 원격 SIM 전환도 지원합니다.. X-CUBE-CELLULAR 패키지는 SIM 스위칭 이벤트를 모니터링하여 시스템을 재구성하고 네트워크에 다시 연결합니다.
셀룰러 애플리케이션에서 작업하는 새로운 방법
너무 많은 팀이 셀룰러 솔루션 개발의 복잡성을 과소 평가하는 경우가 많습니다. 전통적으로 엔지니어는 각 모뎀 공급 업체에 대한 AT 명령을 배우고 주변에 애플리케이션을 작성해야합니다. 또한 개발자는 발생할 수있는 문제에 관계없이 시스템의 견고성을 보장하기 위해 엄격한 방어 프로그래밍 패러다임을 채택해야합니다. 예를 들어, 네트워크가 손실 된 경우 코드는 연결을 다시 설정하기 위해 네트워크 상태를 폴링해야 할 수 있습니다. X-CUBE-CELLULAR 미들웨어는 애플리케이션을 대신하여이 모든 작업을 수행하며 개발자가 간단한 IP 프로토콜을 사용하는 것처럼 셀룰러 연결을 처리 할 수 있도록합니다..
패키지는 인기 있는 BSD 소켓을 기반으로 하는 표준 인터페이스도 지원하여 작업을 더욱 직관적으로 만듭니다. 또한 타사 솔루션을 더 쉽게 통합할 수 있습니다. 결과적으로 ST는 X-CUBE-CELLULAR 위에 LwM2M과 같은 클라우드 미들웨어를 사전 통합한 파트너 프로그램 회원과 협력하고 있습니다.