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{华为物联网}华为NB芯片模组介绍

发布时间: 2018-03-16 09:50:07

芯片整体框架介绍

Boudica芯片拥有3个CPU,分别为安全核(S核)、协议核(C核)、应用核(A核),采用共享内存方式实现核间通信。

     S核:负责启动A、C核,拥有擦除和写内置flash的权限。

    C核:当前运行FreeRTOS(后面会切LiteOS),主要包含NB-IoT及LWIP协议栈 

    A核:当前运行FreeRTOS(后面会切LiteOS),主要负责AT命令解析、外置flash读写以及其他上层应用、协议等( LWM2M、FOTA )。



芯片AT命令介绍​

AT命令中的4种命令:

设置命令    =XX  

用来设置AT命令中的属性


测试命令    =?   用来显示AT命令设置的合法参数值有哪些

查询命令    ?    用来查询当前AT命令的设置的属性值

执行命令          执行AT命令(不需要参数,例如查询版本号等)



终端入网的详细步骤如下所示:

Step 1:终端上电,执行“AT+NRB”复位终端。如果返回OK,表示终端正常运行。

Step 2:执行“AT+CFUN=0”关闭功能开关。如果执行成功,返回OK。 

Step 3:执行“AT+NTSETID=1,设备ID”设置设备ID。设备ID为NB模组的IMEI号,如果执行成功,返回OK。 

Step 4:执行“AT+NCDP=IP, PORT”设置需要对接IoT平台的地址,端口为5683。如果执行成功,返回OK。 

Step 5:执行“AT+CFUN=1”开启功能开关。如果执行成功,返回OK。 

Step 6:执行“AT+NBAND=频段”设置频段。如果执行成功,返回OK。频段信息可以咨询NB模组厂商。 

Step 7:执行“AT+CGDCONT=1,“IP”,“APN”设置核心网APN。如果执行成功,返回 OK。核心网APN可联系运营商(与运营商网络对接时)或者OpenLab负责人(与OpenLab网络对接时)进行获取。

Step 8:执行“AT+CGATT=1”进行终端入网。如果执行成功,返回OK。 

Step 9:执行“AT+CGPADDR”查询终端是否获取到核心网分配的IP地址,如果获取到IP地址,表示终端入网成功。 

Step 10:执行“AT+NNMI=1”设置下行数据通知功能,如果执行成功,返回OK


NB-IoT模组—总体框图:


    选择增加Load Switch开关,PSM状态关闭射频及其余耗电组件;

    为了满足后续日志记录及版本升级,模组可选择增加SPI  Flash;

    其他具体CASE应用,参考hi2110器件手册和参考原理图;


可靠性设计原则-基本理念

    准则1:器件是会失效的,设计中需重点关注电源、晶振、新器件、存储器等高失效率器件;

    准则2:设计中应避免因器件选型不当、应用不规范、降额不足等导致单板返修率升高 ;

    准则3:海量上网设备,需采用必要的设计进行故障检测、隔离和恢复,以减少或消除故障影响 ;

    准则4:单点故障是系统可靠性的薄弱环节,设计中应通过可靠性FEMA分析等方法来识别单点故障,进行设计优化


四种异常场景、不同措施应对、保障海量模组支撑各种应用​

​NB-IoT关键特性

    超强覆盖:NB-IoT专门为物联网特别是LPWA连接进行设计,通过空口重传和超窄带宽,相比GSM有20dB+增益,意味着更少站点可以覆盖更广区域和强穿透性,可穿透楼层到达地下室,这将使隐蔽位置的设备如水电表,以及要求广覆盖的宠物跟踪等业务得到应用。

    超低成本:华为提供SingleRAN解决方案,支持在现有网络设备上升级改造,从而降低网络建设和维护成本。NB-IoT的芯片是专门为物联网设备设计的,只针对窄带、低速率、并针对物联网需求只支持单天线、半双工方式,另外简化了信令处理,大幅降低终端芯片价格到几美金。

    超低功耗:针对小包、偶发的物联网应用场景,NB-IoT设计独特的PSM、eDRX特性,终端在发送数据包后,立刻进入一种休眠状态,不在进行任何通信活动,等到它有上报数据的请求的时刻,它会唤醒它自己,随后发送数据,然后又进入睡眠状态。按照物联网终端的行为习惯,将会达到99%的时间在休眠状态,使得功耗会非常低,实现了设备超低功耗。

超大连接:由于NB-IoT的终端便宜,能够支持大批量部署,特别是各类仪表行业。在同一基站的情况下,NB-IoT可以比现有无线技术提供50-100倍的接入数。一个扇区能够支持10万个连接,支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构。举例来说,受限于带宽,运营商给家庭中每个路由器仅开放8-16个接入口,而一个家庭中往往有多部手机、笔记本、平板电脑,未来要想实现全屋智能、上百种传感设备需要联网就成了一个棘手的难题。而NB-IoT足以轻松满足未来智慧家庭中大量设备联网需求。

​​超低功耗:PSM省电模式


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