Conexio Stratus – плата nRF9160 с возможностью сбора солнечной энергии (краудфандинг)

Плата Stratus от компании Conexio оснащена Nordic Semi nRF9160 System in Package (SiP) с возможностью подключения к сотовому IoT LTE-M (eMTC) и NB-IoT, а также поддержкой GPS через пару разъемов u.FL для антенн вместе с 500 МБ данных, хранящихся в течение десяти лет.

Разработанный для работы от аккумулятора, набор для разработки поставляется со встроенной схемой зарядки, мониторинга и сбора энергии, а также акселерометром и датчиком температуры и влажности, что делает его идеальным для создания прототипов сотовых IoT-систем, таких как приложения для отслеживания активов и мониторинга окружающей среды, а также мониторинга смарт-счетчиков, среди прочего.

Плата Conexio Stratus

Технические характеристики Conexio Stratus:

• SiP – Nordic Semi nRF9160 system-in-package с MCU Arm Cortex M33, 1 МБ флэш-памяти, 256 КБ ОЗУ, сотовым модемом IoT и GPS.
• Сотовая связь
  • Выпуск 13 3GPP LTE совместимый с Category M1 и NB1
  • Выпуск 14 3GPP совместимый с NB2
  • Радиочастотный трансивер для поддержки диапазонов глобального покрытия:
    • Кот-M1: B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B13, B14, B17, B18, B19, B20, B25, B26, B28, B66
    • Cat-NB1 / NB2: B1, B2, B3, B4, B5, B8, B12, B13, B17, B18, B20, B25, B26, B28, B66
  • Поддерживает 4FF Nano SIM
  • 1x антенный разъем u.FL
• GNSS – GPS-приемник (поддерживается GPS L1 C / A), 1x разъем u.FL для активной антенны
• Датчики
  • Датчик температуры и влажности Sensirion SHT4x
  • Датчик движения ST Microelectronics LIS2DH MEMS (3-осевой акселерометр семейства «femto»)
• USB – 1x порт Micro USB для USB-to-Serial, DFU, программирования и отладки прошивки приложений, а также зарядки LiPo-аккумулятора
• Расширение – 32 сквозных отверстия (шаг 2,54 мм) с 26 программируемыми пользователем GPIO
• Отладчик и программатор – программаторы на базе J-Link и CMSIS-DAP через 10-контактный (шаг 1,27 мм) контактный разъем
• Разное – сброс и пользовательские кнопки; ползунковый переключатель ВКЛ/ВЫКЛ; 1x пользовательский светодиод (зеленый)
• Управление энергопотреблением
  • Energy harvester IC – E-peas Semiconductors AEM10941 генератор для сбора солнечной энергии
    • Vin: от 50 мВ до 5 В
    • Холодный старт: 3 мкВт при 380 мВ
    • Потребляемая мощность: от 3 мкВт до 550 мВт
    • Поддержка отслеживания точки максимальной мощности (MPPT)
    • Поддерживает типы литий-ионных и никель-металлгидридных аккумуляторов
    • Максимальное количество солнечных батарей: до 7 солнечных батарей одновременно
  • Источник питания
    • 3,3 В Buck / Boost до 0,9 А потребляемого тока
    • Рабочий диапазон от 2,8 до 5,5 В
    • 2-контактный разъем JST для LiPo аккумулятора
    • Уровень заряда установлен на 300 мА с желтой светодиодной индикацией
    • Максимальный выходной ток: 800 мА
    • Потребление тока в режиме пониженного энергопотребления: <5 мкА
• Размеры – 50,8 х 22,86 мм
• Вес – ~ 5 грамм.

Программная интеграция

Само по себе оборудование интересно, но мы уже видели другие похожие платы nRF9160 такие, как nRF9160 Feather , Icarus IoT или Pebble Tracker , хотя насколько мы помним, Stratus является первым с чипом сбора энергии. Но, похоже, Conexio прилагает много усилий, чтобы с самого начала сделать платформу простой в использовании.

Во-первых, на плату предварительно загружено 500 МБ мобильных данных и в общей сложности 250 SMS-сообщений, действительных в течение 10 лет и обслуживаемых более чем в 100 странах мира. У 1NCE есть аналогичный 10-летний план с 500 МБ данных, поэтому он может быть в сотрудничестве с ними или другой компанией, но нам не удалось найти подробностей. В результате вы можете использовать мобильные данные бесплатно до десяти лет, если не превысите квоту.

Conexio Stratus предварительно запрограммирован загрузчиком MCUBoot, и плата совместима с различными облачными платформами, включая Edge Impulse и Golioth для обеспечения машинного обучения (например, для профилактического обслуживания ) и бесшовной беспроводной связи (OTA), а также с платформой Datacake IoT, которая не требует каких-либо знаний в области программирования. Это должно упростить разработку приложений в областях мониторинга окружающей среды, интеллектуального сельского хозяйства, интеллектуальной энергетики и коммунальных услуг (подумайте о Smart Grid), здравоохранения (например, мониторинга пациентов) и отслеживания активов в реальном времени.

Инструменты разработки

Conexio предоставляет инструменты разработки как аппаратного, так и программного обеспечения для платы Stratus, начиная с плат расширения, оснащенных стандартными разъемами MikroBus, Qwiic и Grove, чтобы легко расширить функциональность с помощью выбора из более чем тысячи модулей.

Плата расширения также включает в себя 2-контактный разъем JST для входа солнечной панели, а также программируемый пользователем светодиод для отладки.

Nordic Semi уже предлагает SDK nRF Connect на основе Zephyr для WiSoC nRF91 и nRF52, но Conexio разработала IDE Conexio Studio для создания и отладки проектов Conexio Stratus и Zephyr RTOS в Visual Studio Code. Инструмент объединяет встроенные шаблоны, чтобы легко начать работу, а примеры и расширение VSCode будут доступны для загрузки, когда кампания начнется.

Плата также совместима с Memfault для отладки, мониторинга устройств и решения любых проблем с подключением к облаку.

Ниже вы можете увидеть сравнение Stratus и других плат nRF9160, в котором подчеркиваются аппаратные и программные преимущества платы.

Компания заявляет, что оборудование будет с открытым исходным кодом, а файлы программного обеспечения и дизайна оборудования будут выпущены на Github. В настоящий момент исходные файлы для платы еще не доступны, но они должны быть доступны до выхода платы.

На днях Conexio запустила плату Stratus и плату расширения на Crowd Supply с целью финансирования в размере 10 000 долларов. Вознаграждение начинается с 139 долларов за плату Stratus с возможностью подключения на 10 лет, в то время как плата добавляет 19 долларов, а комплект аксессуаров с антеннами, кабелями micro USB и SWD добавляет еще 39 долларов. Доставка бесплатна в США и 12 долларов для остального мира, а спонсоры должны начать получать свои награды в мае 2022 года.

Выражаем свою благодарность источнику из которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.

Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.