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LSI de comunicación inalámbrica para LPWA en modo dual compatible con los estándares Sigfox e IEEE802.15.4k

Martes, 05 de Septiembre de 2017 13:47 Carlos Martinez
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rohm lsi lpwa ml7404 wLAPIS Semiconductor, una compañía del Grupo ROHM, acaba de anunciar la disponibilidad de un LSI de RF optimizado para LPWA (Low Power Wide Area) que está llamado a marcar el inicio de una nueva era para las comunicaciones inalámbricas en el entorno de Internet de las Cosas (Internet of Things, IoT).

El ML7404 es el primer LSI de comunicación inalámbrica en el mercado que incorpora funcionalidad para LPWA en modo dual y es compatible con el estándar Sigfox (LPWA basado en suscripción que utiliza bandas sin licencia por debajo de 1 GHz), que ha sido adoptado en más de 30 países y se extiende en áreas metropolitanas de Japón, y con el protocolo internacional IEEE802.15.4K caracterizado por su extrema robustez frente a interferencias del mismo sistema y por su capacidad para cubrir más terminales en una sola red. Esta capacidad de modo dual permite su uso en una gran variedad de aplicaciones/
especificaciones.

Los módulos de comunicación que incorporan este dispositivo serán presentados por compañías colaboradoras para simplificar el desarrollo de dispositivos compatibles con LPWA que contribuyen a aumentar la adopción de IoT. Además, la pila de protocolo para IEEE802.15.4k se suministrará como código abierto a través de nuestros distribuidores.

industry first rohm wDurante los últimos años, la LPWA que utiliza la banda por debajo de 1 GHz (que no necesita licencias de RF) está atrayendo la atención de las aplicaciones para IoT. Sin embargo, el protocolo de comunicación varía entre países y regiones ya que aún no se ha estandarizado una técnica para las diversas redes IoT.

LAPIS Semiconductor ya había anunciado previamente otros LSI de comunicación inalámbrica para estaciones de base de radio de bajo consumo por debajo de 1 GHz y superiores a sus competidores, con el fin de lograr un mundo más inteligente a través de IoT. Esta vez hemos desarrollado un dispositivo LPWA compatible con múltiples técnicas y que facilita el lanzamiento de redes IoT y el despliegue efectivo de aplicaciones y servicios.


Principales características
cuadro rohm lsi w1. Compatible con LPWA en modo dual (Sigfox e IEEE802.15.4k)
El ML7404 es un LSI de comunicación inalámbrica LPWA en modo dual compatible con los estándares IEEE802.15.4k y Sigfox, los más utilizados en Europa.
   a) Compatible con Sigfox
     Sigfox, un tipo de sistema de comunicación inalámbrica LPWA utilizado actualmente en más de 30 países de todo el mundo.
   b) Compatible con IEE802.15.4k
El estándar 802.15.4k definido por el IEEE se caracteriza por DSSS basado en códigos de dispersión ortogonal y por su elevada tolerancia frente a interferencias a partir del mismo sistema si se compara con otras técnicas de comunicación de espectro disperso. Además puede asumir más terminales en la misma red. Este protocolo utiliza la banda por debajo de 1 GHz de alta fiabilidad que no necesita licencia.    

esquema rohm lsi w2. El primer circuito de modulación BPSK del mercado basado en hardware para Sigfox ayuda a reducir el consumo
Sigfox emplea la técnica de modulación BPSK, que no se utiliza en la comunicación convencional por debajo de 1 GHz. No obstante, debido a que los LSI compatibles con Sigfox no admiten modulación BPSK, es necesario crear datos de símbolos BPSK utilizando software del microcontrolador de control. Sin embargo, esto exige activar el microcontrolador de control cada vez que se realiza una comunicación inalámbrica, lo cual aumenta innecesariamente el consumo. En cambio, el ML7404 integra un circuito de modulación BPSK que elimina la necesidad del microcontrolador de control para su funcionamiento (en la capa física) durante la comunicación inalámbrica, reduciendo así el consumo del sistema.

cuadro final3. Soporte para el desarrollo
Un kit de evaluación opcional combina programas de muestra (MAC sencillo) y varios escenarios de prueba, y en la actualidad se están preparando diseños de módulos de referencia. Además se ofrece un soporte completo que incluye manuales y herramientas que se pueden descargar en la web de LAPIS (es preciso registrarse). En el futuro, las compañías colaboradoras presentarán módulos de comunicación que integran el ML7404 y las pilas de protocolo de bajo consumo para IEEE802.15.4k.

 
Programa de ventas
- Referencia: ML7404
- Disponibilidad de muestras: julio de 2017
- Producción masiva: diciembre de 2017
- Encapsulado: cinta y carrete (1.000 unidades/carrete)

Aplicaciones recomendadas
Contadores de gas y agua, redes de sensores, supervisión del estado de edificios, agricultura inteligente, sistemas de seguridad y otras aplicaciones industriales que necesiten comunicación inalámbrica a larga distancia.

Terminología
IEEE802.15.4k: Un protocolo inalámbrico de larga distancia que forma parte de la familia de estándares del IEEE. La sensibilidad se mejora utilizando la técnica DSSS (direct sequence spread spectrum). La serie IEEE802 estandariza capas físicas como LAN inalámbrica, Bluetooth, ZigBee y Wi-SUN.
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum):   Un tipo de técnica de espectro disperso que se distribuye y transmite señales de banda base dentro de una banda más amplia. El pseudorruido se distribuye por frecuencia y se reagrupa durante la recepción, proporcionando así una robustez mucho mayor frente a interferencias.

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