בדרך לבחירת פלטפורמה סלולארית – חלק א’

מנחם יודקוביץ, ארו ישראל

מטרתה העיקרית של מערכת רדיו סלולרית – מתן שירותי תקשורת אלחוטיים, למספר גדול של משתמשים הצורכים תכנים, מידע ווידאו הפכו למאתגרים יותר ויותר. לאור הביקוש הגובר לשירותי אינטרנט ותכנים מגוונים, נדרש רוחב פס וקצב נתונים גבוה, בו בזמן שמחירי תשתיות תקשורת יורדים בקצב שמאפשר פיתוח מוצרים התומכים בדרישות השוק כיום.

כדי לעמוד בדרישות אלה ביעילות, חשוב לשקול מגוון של גורמים בזהירות בעת בחירת הרדיו הסלולרי המתאימים ביותר לצרכים של המוצר ודרישות השוק. 10 השאלות הבאות מבוססות על מומחיות טכנית עמוקה, ופורטפוליו של מוצרים החדישים ביותר של חברת Gemalto M2M מבוססי Cinterion המציעים אתגר ייחודי אך אם זאת פשטות תכנון. תשובות מספקות תובנות לקבלת החלטות בדרך לבחירת פלטפורמה סלולארית.
Gemalto M2M מציע שלושה פתרונות עיקריים:
1. פורטפוליו רחב של מודולי תקשורת M2M כמו גם טרמינלים כמוצר סופי לאיטגרציה מהירה.
2. מודול זיהוי מנוי הידוע כ-SIM ניתן לאינטגרציה על PCB בתור רכיב מולחם ללא צורך בהכנסה פיזית של ה-SIM אלא ע”י קישור אצל ספק השירות.
3. שירותי תוכנה נוספים שנועדו לפשט את הפיתוח, לעזור באינטגרציה, אבטחת מידע ואמינות.

מהי מהירות הרשת הנדרשת: 2, 3, 4?
שאלה זו בסיסית אך מהותית שתשפיע לא רק על הפונקציונליות של המעבד המשובץ, אלא על כלל עלויות הפיתוח ומה שחשוב ביותר על אורך חיי המוצר. חשוב לראות מעבר למחיר המודול, אלא איך מוצר ישרת אותנו לאורך זמן. הלקוחות דורשים כיום יותר מהירות מאי-פעם. מוצרים מבוססי GSM/GPRS שרק אתמול הובילו, מהר מאוד עומדים בפני דרישות מהירות הולכות וגוברות של השוק. בגלל צפיפות הרשת ספקית המובילה T& בהדרגה עוזבת את 2 לטובת יעילות ספקטרלית של 3, המספקת עשרות משתמשי 3 ברוחב פס מקביל לזה של משתמש 2 בודד. מצד שני תכנון טכנולוגיה מבוססת מהירות נתונים מהירה יותר כרוכה בעלויות גבוהות יותר במונחים של מאמצים הנדסיים ודרישות תקנים.
מוצרי Cinterion של חברת M2M Gemalto פותרים דילמה זו ע”י רעיון שהמעבר צריך להיות פשוט ככל היותר. מבנה הפורטפוליו מאפשר מעבר בין מודולים זולים התומכים ב-2 וב-3 עם מבנה פינים זהה ללא שינויי עריכה כלל.
לדוגמא רכיב BGS התומך ב-2, ורכיב EHS התומך ב-3 עם מבנה פינים זהה מאפשר מעבר ללא שינויי עריכה כלל. במידה ודרוש מודול בעל יכולות גבוהות יותר, עם תמיכה בתדרים מרובים וכיסוי עולמי רחב יותר המעבר למודול גדול פיזית עם מספר רגליים גדול יותר יתבטא בשינוי בתוספת בלבד והבסיס שהיה קודם יהיה זהה.

מהי טכנולוגיית רשת התקשורת שלך LTE או CDMA ,GSM?
הבנת ההבדלים בין ה- (Code Division Multiple Access) ו- (Global System Mobile), היא חלק בלתי נפרד בבחירת טכנולוגיית הרשת הנכונה לצרכים של המוצר. באופן כללי ה-CDMA מבוסס היטב, יעיל יותר, ופחות רגיש לרעש. חסרונות אפשריים כוללים מגבלות גיאוגרפיות כגון שימוש בארה”ב וקנדה בלבד וחומרה יקרה יותר. ל-GSM יתרון משמעותי של כיסוי רשת רחב ברוב חלקי העולם וחומרה זולה יותר, מה שהופך אותו לקל יותר לפריסה בקנה מידה עולמי. לאחרונה פותחו מוצרים המשלבים את שני הטכנולוגיות לכדי CDMA-Multi Mode.
טכנולוגיית רשת תקשורת החדשה M2M LTE מותאם להעברת מיידי ברוחב פס גבוה עם מהירויות של עד Mbps ל-downlink וכ-Mbps ל-Uplink. חברת Gemalto הראשונה בעולם שהשיקה מודול Cinterion חדש LTE PLS8. מודול LTE המבוסס LGA מאפשר מיגרציה חלקה ללא שינויים בחומרה מ-3 ל-CDMA ול-LTE.

מהו חיבור למודול – מחבר, משטח הלחמה או MiniPCI?
PCI Express Mini Card () – הוא תקן תעשייתי ותיק ומוכר הנתמך בכלל מוצרים כגון טאבלטים, מחשבים אישיים, נתבים, שרתים וציוד ממוחשב, המאפשר אינטגרציה בדרך הקלה והמהירה – Plug and Play.
בקצה השני ישנו מודול LGA הדורש הלחמת פינים הנמצאים בתחתית המודול למעגל מודפס PCB. בין לבין ישנו מודול ערוך עם מחבר ייעודי המתחבר למעגל הלקוח מחבר מודול – למחבר המוצר, ללא צורך עריכה מסובכת.

טרמינל או מודול?
האם נפח הייצור מכסה פיתוח הנדסי והסמכה (certification)? בכמויות גדולות יש הגיון שימוש במודול אך בכמויות קטנות עדיף לרכז משאבי פיתוח במוצר הליבה וברעיון לקידום המוצר. שימוש בטרמינל פשוט להפעלה ובעל הסמכות ללא צורך בידע מורכב. הסמכת מוצר בלבד עלולה לעלות כ-20 אלף דולר ויותר, וזה ללא עלויות חומרה, תוכנה, תיאום אנטנות, חישובי אנרגיה וכמובן צוות מהנדסים מנוסה שינצח על הכל.

בחרת טרמינל – אילו התקנים היקפיים דרושים למערכת לעבודה עם טרמינל ?
אילו ממשקים ואילו כרטיסי הרחבה דרושים: USB ,WIFI ,Ethernet? מהן דרישות תוכנה? איזה יישום תצטרך? ככול שתשקיע בשלב התכן – כך קל יהיה יותר לשלוט בעלויות.
איזה ספק סלולארי עדיף?
לכל ספק ניואנסים שמבדלים אותו ומאפשרים להחזיק בפלח שוק מסוים או לפתוח שווקים חדשים. לדוגמא בארה”ב T& יוצא משוק רבוי ובסיסי של 2 ועובר לטכנולוגיות מתקדמות של 3 ו-4. בקנדה כל הספקים הגדולים מתרחקים משירותי 2. בכל השווקים יש הבנה כי LTE הוא הבשורה להעברת מידע רב כגון וידאו ובונים תשתיות לתמיכה בפרוטוקול החדש.

מי יישם את שירותי ספקית הסלולאר?
MNVOs – Mobile Virtual network Operators – מפעילים וירטואליים לרשת סולארית מתפקדים כספקי שירות שקונים זמן אוויר (דקות) ומפיצים ללקוחות
. MNVOs קיימים כדי לשרת את M2M ולהציע חבילות מותאמות לשימוש: שיחות, מסרונים ושליחת מידע.

מהם השירותים המקצועיים המסייעים לפיתוח חומרה/תוכנה?
במידה והפרויקט הוא בקנה מידה כזה שפיתוח מבוסס מודול מצדיק משאבים נרחבים כגון פיצוח חומרה ותוכנה, כמו גם גורמים כמו הפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), אנטנה ממוקמת היטב להשגת ערוץ RF ראוי, פיתוחי תוכנה ייחודיים וממשקי תכנות יישומיים (API). עם מודמים אתה רק צריך לשקול את פיתוח התוכנה.

מיהו ספק אסטרטגי?
חברה גלובלית כגון Arrow ספקית רכיבים מציעה שירותים לוגיסטיים בשלב פיתוח המוצר ושירותי שרשרת האספקה. שיטות ניהול מלאי (VMI), משלוחים יומיומיים ללקוחות מקומיים ומשלוחים בכל רחבי העולם, ביצוע הסכמים עם תאריכי אספקה עתידיים מתוכננים לצורך “כוננות” תמיכה (JIT), שמירת מלאי FIFO .Gemalto M2M על כלל פתרונותיה הטכניים חומרה/תוכנה וביחוד עם פתרונות רשת נרחבות (SensorLogic) מפשטת את פריסת M2M.

האם עברת על אביזרים נלווים?
בבניית מערכת יש להקדיש תשומת לב לאנטנה היא מרכיב חיוני להסמכה ופריסה מוצלחת. תפקיד האנטנה חשוב במיוחד במעבר בין מודולים שונים ושינויי עריכה. ישנן צ’יפ אנטנות טובות מומלצות ע”י היצרנים כמו אנטנות PCB תלת מימדיות. יש לשים לב לאביזרים נלווים כגון כבלי נתונים RS-232 מכללי כבלים כגון U.FL ל-SMA או SMA להארכת SMA ומגבירי אות במיקומים עם כיסוי נמוך.

לסיכום
בחירת המודול העונה על דרישות המערכת מלווה בשיקולים רבים תלויים ובלתי תלויים. על מנת לבחור נכון יש להתחשב בדרישות ישירות של המוצר כגון ממשקים, תדרים וכיסוי גיאוגרפי. כמו כן יש לבדוק האם ספקית השירות אישרה את המודל ותתן תמיכה למודול שעל פיו נבנה המוצר. חברת Gemalto מציעה בורדים לביצוע בדיקת היתכנות, כמו גם שירות לבדיקת התוכניות ע”י מומחה אנטנה, אנלוגי, ואודיו. חלק חשוב בביצוע הסמכה הוא שירות קדם הסמכה במעבדות Gemalto ובדיקת Emission ,EMC ,ESD. חבילת תמיכה כוללת מאפשרת בניית מוצר עם שותף אסטרטגי שיוביל את הלקוח להצלחה.

מנחם יודקוביץ הינו מנהל אפליקציות של MCU ו-RF בארו ישראל