Qualcomm brengt extra zuinige iot-chipset uit met verbruik van 1µA

Qualcomm heeft een nieuwe chipset voor iot-apparaten uitgebracht. Het 212 LTE IoT Modem is een single-modus NB2-chipset die vooral bedoeld is om apparaten efficiënt en zonder veel stroomverbruik aan te sturen.

De nieuwe chipset is volgens de fabrikant vooral gericht op internet-of-thingsapparatuur, en dan specifiek apparaten die op batterijen werken. De 212 LTE is gemaakt om zo min mogelijk stroom te verbruiken en zou daarom vooral interessant zijn voor apparaten die 'jaren in het veld moeten staan'. Qualcomm noemt daarbij een periode van vijftien jaar. De chipset verbruikt een microampère in de slaapstand. Qualcomm zegt dat het de chipset zo heeft gebouwd dat het met een grote hoeveelheid verschillende accu's gebruikt kan worden. Het stroomverbruik kan worden aangepast op verschillende stroomniveau's. De chipset zou apparaten op 2,2 volt kunnen aansturen.

De 212-chipset ondersteunt single-modus 3GPP Release 14, en NB2-iot. Hij kan daardoor rf-banden tussen de 700MHz en 2.1GHz aansturen, en met de ARM Cortex M3-processor ook lte-modules van 'onder een vierkante centimeter groot'. Qualcomm zegt dat het een sdk voor de chipset uitbrengt, waardoor ontwikkelaars er hun eigen software voor kunnen schrijven die onder andere compatibel is met platformen zoals de Azure iot-sdk. De chipset is vanaf de tweede helft van het jaar verkrijgbaar voor fabrikanten.

Reacties (41)

Voor IoT (actuatoren en sensoren) in het veld is het van belang dat een batterij heel lang meegaat aangezien het plaatsen van die sensor kostbaarder is dan de sensor zelf.
Nou is LTE wel zo'n beetje de meest inefficiënte radio interface die er is wat stroomverbruik betreft en daarom niet populair bij IoT. LORA of SIGFOX bijvoorbeeld doen het wat dat betreft veel beter en daarmee kun je grote afstanden overbruggen met weinig vermogen en weinig energieverbruik.

Dat een modem een uA stroomverbruik in slaapstand heeft is dus een vrij zinloos gegeven zonder de rest van het apparaat en het gemiddelde energieverbruik van het modem tijdens gebruik daar bij te betrekken.
Dit is weer een zoveelste PR stunt van Qualcomm om LTE te marketen, Bij ITS hebben ze het ook geprobeerd door aan te geven dat ze de eerste gecertificeerde chipset in Europa hebben, alleen weet niemand tegen welke standaard (en daarnaast is NXP de eerste).

LTE-M en NB-IOT (de IOT protocollen die op het LTE netwerk zitten) zijn prima efficient maar voor een heel ander doeleinde dan Lora. Lora is interessant voor enkele bytes per dag. NB-IOT voor enkele kilobytes, en LTE-M voor tientallen tot honderden kilobytes per dag.

Daar heb je gelijk in maar dan heb je het niet over apparaten die 15 jaar op een batterij mee moeten, LTE is daar niet geschikt voor. Dat is het probleem wat ik met deze aankondiging heb.

Elke dag een paar honderd kilobytes gaat je niet lukken. Dit is dus een speciaal ding als je eens per maand opeens een burst moet zenden

Het verbruik bij zenden is van belang, maar is slechts een van de vele factoren. Het gemiddelde gebruik wordt voornamelijk door de toepassing bepaald: zendt het ding vier keer per dag de temperatuur en vochtigheid door, of elke tien minuten, gaat het om één sensorwaarde, of om een flink pak gegevens? In vergelijking met andere chipsets de transmissiesnelheid belangrijk, die bepaalt hoe lang de zender 'aan' moet staan. Ook de tijd die nodig is om de verbinding op te zetten is vaak van belang.
Kortom: vergelijken is best lastig bij dit soort chips(ets).

Hoe moet ik de processor die erin zit vergelijken? Op internet loopt het wat uiteen in verschillende snelheden. Ligt het zowat op PS1 niveau? (Niet dat ik verwacht dat hij ps1 spellen draait, maar mits goed voor geprogrammeerd kan hij wel de rekenkracht tot uiting brengen?)

Denk dat je verkeerd begrijpt waar deze chip voor bedoelt is

Dit soort chips gaan bijvoorbeeld in apparaten als die sensor lussen waarmee ze tijdelijk meten hoeveel verkeer ergens rijd/fietst (die rubberen slangen over de weg)

[Reactie gewijzigd door mikesmit op 17 april 2020 18:03]

Nee dat weet ik wel dat hij meer voor communicatie oid ingetsteld wordt, maar er zit ook een soort van cpu in, ik vroeg me gewoon af van de snelheid daarin?

[Reactie gewijzigd door Unrealiac op 17 april 2020 18:03]

which also includes an ARM Cortex M3 application processor
https://www.qualcomm.com/products/qualcomm-212-lte-modem

IT-regel numero UNO : kijk even op de site van de fabrikant

CPU Clock Speed: Up to 204 MHz
CPU Cores: ARM Cortex M3

Bedankt, had ik eig eerst moeten doen ipv andere sites te raadplegen. Best impressive dus op zo'n laag verbruik die kloksnelheid en communicatiesnelheden.

Als hij 1uA verbruikt staat niet alleen die klok uit, de hele ARM core zal geen spanning krijgen. Misschien behoudt een klein beetje geheugen zijn spanning, maar ook daar zal het grootste gedeelte van uitgeschakeld zijn.

Klok uit? Het is voorstelbaar dat deze MCU niet eens een klok heeft. Dat is een bekende optimalisatie voor ultra-low power devices, en een Cortex-M is simpel genoeg dat je dat zonder klok kunt ontwerpen.

Achtergrond: een klok heeft het grote voordeel dat je signaal-timing op de hele chip relatief ten opzicht van die klok kan. In moderne CPU's is dat fijnmaziger met een klok per core. Maar je kunt deze globale synchronisatie ook achterwege laten, en een zogenaamd asynchroon ontwerp maken. Dat is een complexer ontwerp en meer werk, maar het is wel handiger als je de snelheid sterk wil varieren.

Zijn er daadwerkelijke dan momenteel asynchrone Cortex-M'en in productie? Met wat googlen kom ik wel op uit dat er academisch onderzoek naar is gedaan, maar ik kan niks vinden in productie. Uiteraard levert asynchroon gaan voordelen op, maar het levert ook een hoop hoofdpijn op. En niet alleen in ontwerp/gebruik, maar ook in zaken als productie-testen. En alle andere Cortex-M ontwerpen van de grote boeren voor (ultra) low-power die ik ken zijn allemaal synchroon.

Sowieso moet dit ding gewoon een klok aan boord hebben, omdat anders je RF systemen niet kunnen functioneren.

Kloksnelheden zeggen nog steeds niet het hele verhaal; de feature-set is bij zulke processoren eveneens belangrijk. Kijk bijvoorbeeld eens op de website van STM; Overzicht van verschillende Cortex-M gebasseerde processoren
De MIPS zijn puur de rekenkracht, maar wat als je bepaalde zaken hardware-matig kan afhandelen? zoals AES, memory transfers etc. Dat scheelt enorm veel CPU tijd, en maakt dit soort chips nog veel krachtiger.
De eerste smartwatches waren ook op Cortex-M0(+) en M3 processoren gebasseerd. Ze waren niet snel, maar wel veelzijdig, en laat goed zien op welk niveau ze opereren. Nu is het veelal slimme, regelende, huis apparatuur zoals een thermostaat, koelkast etc. Maar ook boordcomputers (in een iets andere vorm van de chips) van auto's.

Ik heb in een vorige baan aan navigatie voor boordcomputers gewerkt, daar zie je tegenwoordig de Cortex-A serie. Maar daaromheen is het zeker gebruikelijk om een dozijn M0 tot M3's te vinden. NXP maakt varianten van al die chips met CAN-bus op de SoC zelf, en CAN is de gangbare bus voor automotive gebruik. Die M0 kun je dus direct met een NXP iMX6 verbinden.

Ik ben zeker bekend met de software van Nxp... Helaas heb ik ook moeten ondervinden dat hun software ondersteuning echt dramatisch slecht is? Beiden LpcOpen 3 en 2 zijn dramatisch slecht geschreven ... Dat je vermoed dat het een onbetaalde student besteed is...

Ik heb die conclusie vaker gehorod over hardware leveranciers; NXP is daar niet uniek in.

De verbruik van 1 µA is in slaapmodus, niet in active modus.

Eigenlijk is de 1 µA helemaal niet bijzonder, de meeste microcontrollers van andere fabrikanten zoals Microchip, ST, Cypress, Ti zitten ook rond de 1 µA.

Op active is de verbruik meestal ergens tussen de tiental µA/MHz en paar honderd µA/MHz. Ik gok op 204 MHz zo'n 30-50 mA.

Ah de toekomst, internet of zings zoals onze guru Willem Vermeenr het ook noemt!

IoT is op zich niets nieuws en moet gezien worden als een verzamelnaam net zoals we de cloud hebben of het 2G/3G/4G/5G verhaal.

Het is kwestie van tijd voor we spreken over cloud 2.0 of IoT 2.0, in feite vervangt de verzamelnaam IoT de verzamelnaam Industry 4.0 maar het gaat breder dan wat er onder Industry 4.0 verstaan word.

Waarom doen we dat? Simpele reden, naar mate we meer en complexer gaan benaderen we zaken van een hoger niveau. Slechts weinig niche programmeurs gaan nog met functie blokken programmeren die daadwerkelijk een CPU functie zijn om de simpele reden dat het er veel te veel zijn geworden. Je schrijft wat hoge code en de compiler of het OS zorgt ervoor dat de juiste en nieuwe CPU functies gebruikt worden.
Intel of AMD gaat die functies ook niet meer opnoemen, men geeft gewoon een verzamelnaam instructie set XXX is ondersteund maar men gaat niet meer iedere functie los vermelden want dan zit je met een telefoonboek aan specificaties. Hetzelfde verhaal met die mobiele toestellen, de tijd dat we alle frequentiebanden en ieder ondersteund protocol vernoemden, het is gewoon niet meer te doen om dat allemaal te volgen, een verzamelnaam maakt dit eenvoudig.

Een ander doel van een verzamelnaam is om het gelijk te trekken, 4G is 4G en daarmee uit, IoT moet met IoT overweg kunnen waarmee we eigenlijk zeggen dat de boel een open standaard moet volgen die men vervolgens kan ontwikkelen zodat alles wat daarboven komt zich niet meer met die onderliggende details moet bezig houden.

Nu gezien ik als IT'er in de "voorloper" van IoT bezig ben (in principe valt de voorloper ook gewoon onder de definitie van IoT, zelfs systemen van de jaren '80), die wereld is gewoon van op een privé eiland te werken met heel veel producten die enkel en alleen met hun producten werken. Het IoT verhaal gaat daar dus als een schokgolf door, ofwel doe je mee met de verzamelnaam ofwel blijf je achter.

Dat Microsoft de OPC standaard aan het herschrijven is omdat ze big data willen verzamelen in hun cloud verhaal, die wereld staat met hun mond open als ze horen wat Microsoft met die data doet en hoe ze daarmee data kunnen uitwisselen wereldwijd tussen gelijk welke partij. For the record, data uitwisselen tussen partijen gebeurd momenteel hoofdzakelijk via CSV bestanden met FTP verbindingen.

1 µA dus, ik was er echt van in de war

Kijk nu kan ik 'em kopiëren ipv dat ik 'em op m'n toetsenbord moet zoeken

Maar serieus, dat is idd wel wat duidelijker, ik maak dat ervan.

Een tech-site drukt verbruik uit in Watts of Joules. Niet in Amperes.

In de IoT wereld is het juist enorm gebruikelijk om met µA's te werken. Vrijwel alle low power IC's drukken hun energieverbruik uit in µA (bij een bepaalde spanning). Helemaal niet zo gek dus . Bron: Ik werk bij een IoT ontwikkelbureau.

Je kunt iets wat krom is niet recht praten. Ampere is een stroom eenheid en geen verbruik of vermogens eenheid. Nu begrijp ik de relatie wel met de lage spanning van 2.2 Volt, die misschien al wel lang standaard is, maar als volgend jaar de operationele spanning van 2.2 Volt naar 0.8 Volt verlaagd kan worden dan is dat een relevantere verbetering dan de stroom van 2 µA naar 1 uA terugbrengen. Daarom hebben we eenheden uitgevonden en drukken we vermogen uit zoals ik al zei in Watts of Joules dus 2.2 µW Bron: Ik heb HTS electronica gestudeerd.

Daar ben ik het uiteraard volledig mee eens. Wij doen al onze batterijduur calculaties dan ook op basis van Joules. Maar dat neemt niet weg dat het uitdrukken van het stroomverbruik in µA een zeer veel voorkomende en vooral herkenbare manier is voor degene die deze modules / ICs toepassen.

Dan ga je vermoedelijk uit van 3,3/3,7/5v werkspanningen. Als je telecom 48V of vrachtwagen 24V dc voeding hebt wil je toch echt verbruik in watts weten bij elke voedingsspanning

Alt-gr - M
Niet zo moeilijk te onthouden aangezien het teken 'mu' heet en M de hoofdletter is.

Qwerty US-Intl: https://tweakers.net/i/Mb...szkZUXc=/i/2000916798.png
Qwerty Nederlands: https://tweakers.net/i/F4...0ZZeRko=/i/2000916799.png

Azerty België gebruikers hebben een dedicated toets voor 'µ', links naast de enter.

[Reactie gewijzigd door .MaT op 17 april 2020 18:52]

Jip, ik kon even niet volgen wat het probleem precies was... Hier gratis µµµµµµµµµµ op het toetsenbord

muzen !

alt 230

alt 230

*linkeralt, 230 (op het numerieke toetsenbord).

Is er trouwens een reden waarom het verbruik in ampère's wordt uitgedrukt en dit weinig relevant is, maar het vermogen (watt) niet wordt gebruikt? Hetzelfde als bij accu's: al jaren niet per se relevant om Ahr te gebruiken i.p.v. Whr, maar toch blijft dat onveranderd.

Vaak zijn zulke toepassingen direct batterijgevoed of via een kleine lineaire regulator, dus de stroom door de chip is gelijk aan de stroom uit de batterij, en nagenoeg onafhankelijk van de spanning. Dus dat maakt het toch zinvol om de stroom te noemen itt het opgenomen vermogen.

Totdat zo'n chip op een hoogspanningsmast wordt gebruikt, alhoewel 1<alt-230>A op 380kV nog steeds minder dan een huis en tuin ledlamp is. Zou de MTBF bij 380kV anders zijn ?

lol, op een azerty zit het standaard net naast de enter, zelfs zonder shift/altgr en anders is er nog altijd altcode 230

dat het met een grote hoeveelheid verschillende accu's kan worden.

@TijsZonderH gevoed?

Thanks!

Ik denk dat IoT ook groot ingezet gaat worden in anti-diefstal, denk bv deze chip samen met een GPS in dingen ge monteert worden als bv elektrisch (hand)gereedschap, verplaatsbare generators/compressors, dure goederen een containers.

Waar er een automatische waarschuwing komt als iets buiten een geprogrameeerde bepaalde geofencing gebied komt, naar de eigenaar, zeer interessant voor aannemers en verhuur bedrijven.

Ik denk dat je dan ook een stuk minder van deze advertenties tegen zal komen op MarktPlaats, welke een , nieuw prijs van €9K hebben, en tweede hands rond de €4K tot €6K.

[Reactie gewijzigd door player-x op 17 april 2020 21:04]

Met een minuscuul zonnepaneeltje en een condensator kan dat modem praktisch zonder batterijvoeding.

Beetje jammer dat de nRF9160 nooit het nieuws heeft gehaald aangezien die vergelijkbare sleep currents heeft, en met 5.5uA gemiddeld zelfs een kb per 12 uur aan data kan versturen...