【導讀】有許多物聯網（IoT）應用因為範圍較廣、距離較遠，必須借助低功耗廣域網絡（LPWAN）技術，來提供更低的設備複雜性和擴展覆蓋範圍，同時允許重複使用現有的LTE基站，來降低係統建置的成本。本文將為您介紹Murata的低功耗廣域網絡模塊產品特性與應用領域，供您進一步了解與采用。

LTE-M支持廣泛的蜂窩設備和服務

LTE-M是LTE Cat-M1或長期演進（4G）類別M1的縮寫，該技術用於物聯網設備直接連接到4G網絡（移動網絡運營商－MNO，如AT&T或Verizon等），其無需采用網關，通常使用電池運作。LTE-M也是eMTC（增強型機器類型通信）技術的簡化行業術語，這是一種由3GPP開發的LPWAN無線電技術標準，用於支持廣泛的蜂窩設備和服務（特別是機器對機器和物聯網應用）。

LTE-M技術可支持地理位置定位，可支持免GPS、低功耗的周期性跟蹤應用，其尺寸較小
，對想要采用蜂窩連接方式的可穿戴設備來說極具吸引力


，由於具備標準化的優勢，通過PTCRB/GCF認ren證zheng
，可ke提ti高gao與yu全quan球qiu無wu線xian網wang絡luo運yun營ying商shang在zai物wu聯lian網wang應ying用yong方fang麵mian的de全quan球qiu互hu操cao作zuo性xing，支zhi持chi低di電dian量liang運yun作zuo，采cai用yong專zhuan為wei低di電dian流liu消xiao耗hao而er設she計ji的de協xie議yi

，可ke將jiang電dian池chi壽shou命ming延yan長chang至zhi10年以上，適用於廣泛的用例，可以在低成本的同時，支持各類場景的連接。

LTE-M還支持相對快速的數據吞吐量、移動性、漫遊和潛在的語音服務
，並支持HTTPS和MQTTS的安全聯機

，其移動性可支持在蜂窩網絡中針對小區邊緣和切換場景的平滑操作。在主要移動設備、芯片組和模塊製造商的支持下，LTE-M網絡將與2G、3G和4G移動網絡共存
，並受益於移動網絡的安全和隱私功能，例如支持用戶身份保密
、實體認證、數據完整性和移動設備識別，可廣泛應用於可穿戴設備與工業領域，以及能源效率（智能恒溫器、照明係統）、溫度控製（暖通空調）

、設備和建築物維護
、安全（智能鎖、運動傳感器或攝像頭、智能煙霧或火警、漏水、停電探測器）、衛生（水流、紙張消耗
、幹手氣流

、芳香或清潔化學噴霧）等應用。

NB-IoT具有更低的傳輸成本

窄帶物聯網（NB-IoT）則是一種基於標準的LPWA技術，旨在支持各種新的物聯網設備和服務，NB-IoT顯著提高了用戶設備的功耗、係統容量和頻譜效率，尤其是在深度覆蓋方麵，可支持超過10年的電池壽命
，適用於廣泛的用例，可專注於傳感器等小容量數據通信，在上行62.50 Kbps和下行26.15 kbps的速度下吞吐量較低，但由於上行通信比下行快，因此適用於定期上傳傳感器收集的少量信息的應用。

NB-IoT使用LTE標準的子集，但將帶寬限製為200kHz的單個窄帶，采用新的物理層信號和通道，可滿足擴展覆蓋範圍（農村和室內深處）和超低設備複雜性的苛刻要求。NB-IoT技術具有更低的傳輸成本，NB-IoT模塊的初始成本預計與GSM/GPRS相當，然而其底層技術比GSM/GPRSjiandandeduo
，erqiesuizhexuqiudezengjia，qichengbenyujihuixunsuxiajiang
，zhenduimouxieduiwangluoyanchiyaoqiubugaodeyingyongeryan，jiangkeyigengdidechengbentigonggengdidaikuandeshujulianjie，qitongguoPTCRB/GCF認證的標準化特性，提高了與全球無線網絡運營商在物聯網應用方麵的全球互操作性
，並在可能缺乏LTE-M覆蓋的情況下
，可以使用NB-IoT來提供額外保障，反之亦然。

NB-IoT已經得到所有主要移動設備、芯片組和模塊製造商的支持
，可與2G、3G和4G移動網絡共存。它還受益於移動網絡的所有安全和隱私功能，例如支持用戶身份機密性、實體認證、機密性、數據完整性和移動設備識別。

同時支持Cat. M1與NB-IoT的LPWA網絡模塊

Murata推出多款LTE Cat. M1模塊LPWA產品，LTE Cat. M1是(shi)一(yi)種(zhong)許(xu)可(ke)標(biao)準(zhun)，需(xu)要(yao)獲(huo)得(de)許(xu)可(ke)才(cai)能(neng)使(shi)用(yong)無(wu)線(xian)電(dian)頻(pin)段(duan)
，它(ta)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)物(wu)聯(lian)網(wang)應(ying)用(yong)中(zhong)
，即(ji)使(shi)速(su)度(du)很(hen)慢(man)也(ye)需(xu)要(yao)將(jiang)成(cheng)本(ben)和(he)功(gong)耗(hao)盡(jin)可(ke)能(neng)降(jiang)低(di)的(de)情(qing)況(kuang)。LTE Cat. M1特(te)別(bie)適(shi)用(yong)於(yu)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)
，例(li)如(ru)當(dang)設(she)備(bei)移(yi)動(dong)時(shi)，並(bing)且(qie)由(you)於(yu)它(ta)使(shi)用(yong)許(xu)可(ke)頻(pin)段(duan)
，不(bu)太(tai)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)無(wu)線(xian)電(dian)幹(gan)擾(rao)，並(bing)且(qie)速(su)度(du)更(geng)快(kuai)，使(shi)其(qi)可(ke)用(yong)於(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)和(he)其(qi)他(ta)應(ying)用(yong)中(zhong)的(de)可(ke)穿(chuan)戴(dai)設(she)備(bei)。

LTE Cat. M1適合用於定期上傳小量信息的應用，提供1 Mbps上行和1 Mbps下行速度，可實現比NB-IoT更高的通信速度
，具有更高的數據速率

，支持移動性和網絡語音，但需要比NB-IoT使用更多的帶寬
，並且不能像NB-IoT那樣放入保護帶頻段。

Murata推出的Type 1SE（LBAD0ZZ1SE）模塊是可同時支持Cat. M1與NB-IoT的模塊，符合日本認證標準，並支持Truphone eSIM技術
，其支持LTE頻段5、8
、12、13
、14（僅限CAT M1）、17、18
、19、20、26
、28等低頻帶，以及1、2、3、4、25中頻帶
，采用Altair ALT1250+ST STM32L462芯片組，內置STMicro MCU、兼容MVNO的eSIM和天線連接器，尺寸僅有15.4 x 18.0 x 2.5mm（最大），采用LGA金屬外殼封裝

，支持UART主機接口，以及ADC、GPIO、I2C、JTAG、PWM
、SPI外設接口。

Type 1SE（LBAD0ZZ1SE）模塊的天線配置采用U.FL連接器，接口電壓為3.3V
，供電電壓為3.3-5.0V
，工作溫度為-40℃~85℃
，並針對Class 3 LTE輸出功率進行優化，符合RoHS規範
，支持X-CUBE-CELLULAR軟件功能，支持超低的睡眠模式電流，低功耗可實現長達10年的電池壽命，休眠電流僅3μA
，eDRX電流為<50μA @ 8個超幀，PSM電流支持可配置休眠窗口，最大發射功率為+23dBm，通過FCC/IC/RED/TELEC與GCF/PTCRB認證，支持OTA固件升級，可連接經認證的全球運營Truphone運營商，並支持其他認證

，以加快開發進程。

提供完整的軟硬件開發環境

Murata Type 1SE（LBAD0ZZ1SE）模塊內置MCU，可支持在睡眠模式下微控製器的超低電流消耗

，采用運行頻率高達80 MHz的高性能Arm® Cortex®-M4 32位RISC內核
，可實現全套DSP指令和內存保護單元（MPU），增強應用的安全性，具備嵌入式AES硬件加速器，支持廣泛的增強型I/O和外圍設備

，連接到兩條APB總線、兩條AHB總線和一個32位多AHB總線矩陣，並提供一個快速12位ADC（5 Msps）
、兩個比較器
、一個運算放大器、一個內部電壓基準緩衝器、一個低功耗RTC、一個通用32位定時器、一個專用於電機控製的16位PWM定時器
、四個通用16位定時器和兩個16位低功耗定時器


，采用STMicro的X-Cube Cellular操作係統。

Murata的Cat. M1/NB-IoT模塊與業務合作夥伴STMicro搭配評估套件

，STMicro Discovery套件B-L462E-CELL1是蜂窩物聯網設備的交鑰匙開發平台，包含一個由LBAD0ZZ1SE模塊供電的低功耗Discovery主板

、一個全球覆蓋天線和一個扇出板。LBAD0ZZ1SE模塊包括一個STM32L462REY6TR微控製器、一個LBAD0XX1SC-DM超小型LTE Cat M/NB調製解調器，和一個帶有預付費蜂窩連接數據平麵的ST4SIM-200M GSMA認證嵌入式SIM，ST4SIM-200M也可用作應用的嵌入式安全組件（eSE）。

B-L462E-CELL1板的STMod+和擴展引腳連接提供了強大的擴展能力和大量的專用附加板選擇。此外
，扇出板支持使用mikroBUS、ESP‑01、Grove I2C、Grove UART和麵包板的附加板。套件還包括ST-LINK調試器／編程器
，並附帶全麵的STM32Cube軟件庫以及整組的軟件示例
，以演示端到端連接，提供完整的軟硬件開發環境。

結語

物聯網應用已經逐漸進入人們的生活中
，許多長距離、廣範圍的物聯網設備便需要使用支持Cat. M1與NB-IoT的LPWA網絡模塊，來提升物聯網設備的運作效率與使用壽命
，Murata的Cat. M1/NB-IoT LPWA網絡模塊，則將是相關應用的理想選擇之一。

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