ST недавно запущен СТ4СИМ, наша первая карта eSIM, сертифицированная GSMA, для промышленного и потребительского Интернета вещей, а также для автомобильной промышленности.. Мы решили выпустить устройство, чтобы предложить инженерам более гибкий способ использования сотовых сетей. Революция eSIM продолжает способствовать росту сотовых приложений, освобождая разработчиков. Действительно, вместо привязки к одному оператору eSIM может легко переключиться на другого оператора сети. Запуск нового семейства ST4SIM включает несколько моделей. Некоторые из них имеют базовую конфигурацию (ST4SIM-100x), другие сертифицированы GSMA (ST4SIM-200x), имеют криптографические возможности (ST4SIM-x10) или даже автомобильную сертификацию (ST4SIM-xxxA). Версия 5G уже на подходе. Итак, давайте рассмотрим новейшую eSIM от ST, ее первую модуль, свою первую плату, и узнайте, как они решают проблемы, направленные на то, чтобы сделать сотовые сети более доступными для инженеров Интернета вещей.
ST4SIM и проблемы дизайна
Устройство или решения для повышения эффективности
ST4SIM соответствует требованиям GSMA M2M, а также спецификациям SIMalliance и поддерживает, среди прочего, 4G (LTE), CAT-M и NB-IoT.. В результате инженеры знают, что новый ST4SIM совместим практически со всеми сетями и операторами по всему миру. Кроме того, новый eSIM доступен в WLCSP и MFF2, среди других пакетов. Крошечные размеры и экономическая эффективность в большом объеме корпуса в масштабе чипа на уровне полупроводниковой пластины делают его фаворитом в промышленных приложениях. С другой стороны, MFF2 - это очень стандартный пакет, который привлечет инженеров, уже работающих над сотовыми приложениями.
Одна из причин, побудивших ST выйти на арену eSIM, заключалась в том, чтобы помочь инженерам создавать более эффективные приложения. Команды разработчиков иногда пытаются оптимизировать производительность и энергопотребление сотовой связи. Более того, поскольку продукты IoT часто полагаются на небольшие батареи, плохая оптимизация приводит к эффекту снежного кома, особенно когда некоторые продукты должны проработать десять лет на одной батарее. Одним из способов решения этой проблемы в ST4SIM является использование протокола ISO / IEC 7816 между eSIM и модемом.. В результате, когда последний переходит в спящий режим (режим энергосбережения (PSM) или расширенный прерывистый прием в режиме ожидания (i-eDRX), он может отключить eSIM для большей энергоэффективности. Точно так же ST4SIM также имеет интерфейс SPI, чтобы микроконтроллер мог более эффективно взаимодействовать с его защищенным элементом..
Модуль или интеграционные решения
Чтобы сделать новый eSIM еще более доступным, Murata запускает модуль LBAD0ZZ1SE, который включает в себя ST4SIM-200M, STM32L462 и сотовый модем LTE Cat M1 / NB-IoT.. Компонент решает многие задачи проектирования и предлагает достаточно мощный микроконтроллер для работы с большинством приложений Интернета вещей. В результате можно создать решение, не требующее дополнительного MCU. Модуль даже включает дополнительный 1 МБ флэш-памяти поверх 32 КБ флэш-памяти STM4L512 и 160 КБ ОЗУ, чего будет достаточно для обработки данных с датчиков и отправки их в облако, в то время как энергопотребление MCU составляет всего 2 мкА. в режиме STOP обеспечит длительный срок службы батареи.
Модуль получил сертификацию GCF / PTCRB, что означает, что он объединяет все необходимые компоненты, включая антенный разъем и регуляторы мощности (LDO). Следовательно, командам просто нужно подключить антенну к разъему µFl и к аккумулятору, способному выдавать 3.3 В. Конфигурация, таким образом, проста, позволяя избежать множества присущих eSIM сложностей. Разработчики могут просто использовать интерфейсы шины STM32 (SPI, UART или I2C), чтобы быстро воспользоваться преимуществами модуля.
ST4SIM и проблемы внедрения
B-L462E-CELL1 или аппаратные решения
B-L462E-CELL1, который является альтернативой P-L496G-CELL02, выпущенному в 2018 году, служит самым быстрым способом экспериментировать с модулем Murata и эталонным дизайном для быстрого создания нового продукта.. Действительно, инженеры могут изучать схемы ST, работая над своей печатной платой, и использовать плату для запуска своего приложения. Например, он использует только СТМ32Л4 в модуле, чтобы помочь дизайнерам сопоставить свои потребности с одним из самых популярных микроконтроллеров для такого рода сценариев использования. Также есть слот для команд, которые могут использовать пластиковую SIM-карту своего оператора. B-L462E-CELL1 автоматически обнаружит и использует его для большего удобства. Точно так же мы включили 0.96-дюймовый OLED-дисплей чтобы приложения могли отображать определенную информацию, такую как имя оператора, мощность сигнала (RSSI) или время и дату, полученные из Интернета.
Наличие аудиокодек с низким энергопотреблением на B-L462E-CELL1 может кого-то удивить. ST решил добавить его вместе с 3.5 мм разъем для гарнитур, потому что модуль предоставляет некоторые Возможности VoIP. Однако разработчики должны связаться с Муратой, чтобы разблокировать их. В комплект Discovery также входит STMod + порт для более простого подключения других плат расширения и облегчения создания прототипов. Мы также включили множество датчиков, чтобы позволить командам разработать приложение, которое может удаленно контролировать условия окружающей среды. Наконец, пользователи могут запитать плату через USB-порт или три батарейки ААА. В результате можно более легко использовать доску в полевых условиях. Более того, система может автоматически определять источник питания без перемещения перемычек.
Truphone или решение для тарифного плана сотовой связи
Как только инженеры получают в руки B-L462E-CELL1, они сразу же могут пользоваться сотовой связью благодаря Truphone, авторизованному партнеру ST. Оператор мобильной виртуальной сети предлагает 50 МБ данных и некоторые возможности текстовых сообщений бесплатно в течение 90 дней.. В коробке с B-L462E-CELL1 будут инструкции по регистрации и активации тарифного плана с помощью веб-портала Truphone. Мы добавили видео ниже, чтобы показать, как получить ICCID eSIM от последовательного терминала перед процессом активации. Модем LTE Cat M/NB-IoT модуля также означает, что можно будет использовать лучшие technology доступен.
Читатели могут проверить страницу покрытия Truphone, чтобы узнать, какие протоколы сотовой связи доступны в их стране. Кроме того, ST также работает с дополнительными провайдерами. Платформы подключения Truphone позволяют пользователям загружать и активировать профили мобильных операторов в соответствии с определением GSMA. В результате инженеры должны рассчитывать на сильную поддержку во всем мире и, во многих случаях, на автоматическое распознавание их оператора.. Более того, клиенты, желающие проверить услуги удаленного предоставления SIM-карты, могут обратиться в службу поддержки Truphone или ST для получения дополнительной информации.
X-CUBE-CELLULAR или программные решения
Еще одним важным аспектом экосистемы разработки ST является X-CUBE-CELLULAR пакет расширения программного обеспечения. Одна из его сильных сторон заключается в слой абстракции это позволяет инженерам переключаться на разные модемы, в основном перекомпилировав драйвер целевого модема, предоставленный ST. X-CUBE-CELLULAR также поддерживает уровень абстракции связи с ST4SIM. Разработчикам просто нужно использовать интерфейс ISO через модем или прямую связь через SPI. Как обычно, X-CUBE-CELLULAR предлагает примеры применения. Например, разработчики могут использовать программное обеспечение ST для отправки команда ping или эхо-сообщения TCP и UDP для оценки качества сквозной связи через Интернет путем проверки задержки. Более того, Вики по X-CUBE-CELLULAR познакомит разработчиков с практическими рекомендациями, советами и наиболее часто задаваемыми вопросами. Действительно, пакет предлагает обширные функции, направленные на значительное облегчение разработки приложений.
Промежуточное ПО X-CUBE-CELLULAR управляет конфигурацией сотовой связи и поддерживает доступность сервиса.. Например, он выбирает правильную SIM-карту на основе политик, определенных конечным пользователем, и соответствующим образом настраивает APN. X-CUBE-CELLULAR затем проинструктирует модем подключиться к сотовой сети и будет отслеживать все события состояния сети. Он даже проинформирует приложение о готовности сотовой службы к передаче данных, чтобы избежать опроса состояния сети. Клиенты также могут использовать промежуточное ПО для использования защищенного элемента ST4SIM для хранения конфиденциальной информации.. Обработка сертификатов и ключей для безопасной настройки и зашифрованной связи через Интернет (TLS или DTLS) стала еще проще. Программный пакет также поддерживает удаленное переключение SIM-карт с помощью платформы eSIM Remote SIM Provisioning от Truphone.. Пакет X-CUBE-CELLULAR просто отслеживает события переключения SIM-карты, чтобы перенастроить систему и повторно подключить ее к сети.
Новый способ работы с мобильными приложениями
Слишком многие команды часто недооценивают сложность разработки сотовых решений. Традиционно инженерам необходимо изучить AT-команды каждого производителя модемов и написать приложения на их основе. Разработчики также должны принять строгие парадигмы защитного программирования, чтобы гарантировать надежность своей системы независимо от проблем, которые могут возникнуть. Например, в случае потери сети код может запросить статус сети, чтобы восстановить соединение. Промежуточное ПО X-CUBE-CELLULAR делает все это от имени приложения и позволяет разработчикам управлять сотовой связью, как с простым IP-протоколом..
Пакет даже поддерживает стандартный интерфейс, основанный на популярном сокете BSD, что делает работу еще более интуитивно понятной. Это также упрощает интеграцию сторонних решений. В результате ST работает с участниками партнерской программы, которые предварительно интегрировали свое облачное промежуточное программное обеспечение, такое как LwM2M, поверх X-CUBE-CELLULAR.