SJIT SFM20R4 Quad Mode Module Manuale d'uso

Modi: Sigfox, BLE, WiFi, GPS
Informazioni principali di chipset:
- SigFox: ON Semiconductor AX-SFUS-1-01
- BLE : Nordic Semiconductor nRF52832
- WiFi: ESPRESSIF ESP8285
- GPS (GLONASS): UBLOX UBX-G8020

Istruzzioni per l'usu di u produttu

Overview
U modulu SFM20R4 hè un modulu versatile in quad-mode chì sustene e tecnulugia Sigfox, BLE, WiFi è GPS. Pò esse usatu per diverse applicazioni cumprese u seguimentu di bassa putenza cù a determinazione di u locu cù WiFi o GPS.
Architettura di hardware
Vede u schema di bloccu per i cumpunenti interni è esterni di u modulu SFM20R4.

Descrizzione operativa
- SIGFOX
  U modulu utilizza a rete Sigfox per trasmette è riceve messagi in RCZ4 (Australia, Nova Zelanda).
- BLE
  Funzionalità Bluetooth Low Energy basata nantu à Nordic Semiconductor nRF52832.
- WIFI
  Utiliza a frequenza di 2.4 GHz per a trasmissione è a ricezione di dati à alta velocità.
- GPS (GLONASS)
  A tecnulugia GPS / GLONASS hè aduprata per a determinazione di u locu è a trasmissione di l'infurmazioni di locu via Sigfox.
Features
- SIGFOX:
  - Funzionalità Sigfox up-link è down-link cuntrullata da i cumandamenti AT
  - Sensore di temperatura
  - Cunsumu d'energia ultra-bassu
  - Sigfox à banda stretta di altu rendiment
- BLE :
  - Basatu nantu à Nordic Semiconductor nRF52832 Bluetooth Smart Soc
- WIFI:
  - Ricevitore è trasmettitore 2.4 GHz
  - Generatori di clock d'alta velocità è oscillatori di cristalli
  - Clock in tempu reale
  - Bias è regulatori
  - Gestione di l'energia
- GPS (GLONASS):
  - UBLOX 8 mutore di pusizioni cù più di 2 milioni di correlatori efficaci
  - Tempu d'acquisizione veloce

Domande Frequenti

Q: Chì ghjè a gamma di freccia per a trasmissione Sigfox?
A: A gamma di freccia per a trasmissione Sigfox in RCZ4 (Australia, Nova Zelanda) hè specificatu cum'è Uplink (TX) è Downlink (RX).
Q: Cumu si mantene a basa di u tempu di frequenza RF per ogni tecnulugia?
A: - SIGFOX: TCXO (48MHz) per a frequenza RF - BLE: Cristalli esterni 32.768 kHz per RTC - WIFI: A frequenza di cristalli hè 26 MHz - GPS (GLONASS): TCXO (26MHz) per a frequenza RF

Introduzione

U modulu SFM20R4 hè un modulu quad-mode chì sustene Sigfox, BLE, WiFi è GPS.
Stu Modulu pò trasmette è riceve missaghji cù a reta SIGFOX.
L'applicazioni tipiche ponu esse usate cum'è un dispositivu di seguimentu di bassa putenza.
L'applicazione usa WIFI o GPS per determinà u locu. Dopu trasmetterà l'infurmazioni di locu via SIGFOX. Trasmette ancu altre informazioni cum'è a temperatura, l'accelerometru, è cusì.

Architettura di hardware

Principale Chipset Information

Articulu	Venditore	Part Number
SigFox	SEM Semiconductor	AX-SFUS-1-01
BLE	NORDIC semiconductor	nRF52832
WIFI	ESPRESSIVU	ESP 8285
GPS (GLONASS)	UBLOX	UBX-G8020

Schema di blocchi di circuitu
U schema di bloccu internu è esternu maiò di SFM20R4 hè illustratu in Figura 1-1.

Descrizzione operativa

SIGFOX
- SIGFOX hè capaci di trasmette è riceve missaghji cù a reta SIGFOX.
- Stu modulu indirizza u RCZ4 (Australia, Nova Zelanda).
BLE
- Bluetooth 4.2 ottimizzatu per applicazioni di bassa putenza.
- A RADIO cuntene un ricevitore radio 2.4 GHz è un trasmettitore radio 2.4 GHz chì hè cumpatibile cù
- Modi radio proprietari di Nordic 1 Mbps è 2 Mbps in più di u modu di bassa energia Bluetooth® 1 Mbps.
WIFI
ESP8285 implementa TCP/IP, u protocolu MAC WLAN 802.11 b/g/n/e/i cumpletu è a specificazione Wi-Fi Direct. Supporta micca solu l'operazioni di u serviziu di serviziu di basa (BSS) sottu a funzione di cuntrollu distribuitu (DCF), ma ancu l'operazione di gruppu P2P in cunfurmità cù l'ultimu protocolu Wi-Fi P2P. E funzioni di protokollu di livellu bassu sò gestite automaticamente da ESP8285.
- RTS/CTS
- ricunniscenza
- frammentazione è deframmentazione
- aggregazione
- encapsulation frame (802.11h/RFC 1042)
- surviglianza automatica beacon / scanning, è
- P2P Wi-Fi Direct
  A scanning passiva o attiva, cum'è a prucedura di scuperta P2P, hè realizata in modu autonomu una volta iniziata da u cumandamentu adattatu. A gestione di l'energia hè trattata cù una interazione minima cù l'ospite per minimizzà u periodu di serviziu attivu.
GPS (GLONASS)
L'applicazione usa GPS (GLONASS) per determinà u locu. Dopu trasmetterà l'infurmazioni di locu via SIGFOX. Trasmette ancu altre informazioni cum'è a temperatura, l'accelerometru, è cusì.

Features

SIGFOX
- Funzionalità Sigfox up-link è down-link cuntrullata da i cumandamenti AT
- Sensore di temperatura
- Cunsumu d'energia ultra-bassu
- Sigfox à banda stretta di altu rendiment
BLE

Basatu nantu à Nordic Semiconductor nRF52832 Bluetooth Smart Soc (ARM Cortex -M4F, 512KB flash, è 64KB RAM integrati)
Supportu multiprotocolu di putenza ultra-bassa
Applicazione BLE Wireless

Specificazione Bluetooth Versione 4.2 (LE single mode) conforme
Interfaccia esterna: 32 pin GPIO per NFC (tag), SPI, TWI, UART, Crystal (32.768 KHz), è ADC
WIFI
- ricevitore 2.4 GHz
- trasmettitore 2.4 GHz
- Generatori di clock d'alta velocità è oscillatori di cristalli
- Clock in tempu reale
- Bias è regulatori
- Gestione di l'energia

GPS (GLONASS)
mutore blox 8 pusizioni cù: ver 2 milioni di correlatori efficaci
- finu à u tempu di acquisizione di 1 s
- finu à 18 Hz di freccia d'aghjurnamentu di navigazione in modu unicu GNSS
- Supporta GPS è GLONASS è ancu SBAS è QZSS
- Supporta i servizii AssistNow Online / AssistNow Offline di u-blox A-GNSS è hè conforme à OMA SUPL 1.0
- Supporta AssistNow Autonomous di u-blox (nessuna cunnessione necessaria)
- Supporta l'oscillatore di cristallo è TCXO
- Supporta un convertitore DC / DC integratu è una gestione di l'energia intelligente, cunfigurabile da l'utilizatore
- Supporta a registrazione di dati, odometru, geo-fencing, rilevazione di spoofing, è prutezzione di l'integrità di i missaghji.

A basa di tempu di a frequenza RF

SIGFOX
Per a freccia Sigfox RF, un TCXO (48MHz) hè una referenza di clock.
BLE
- Utilizendu cristalli esterni 32.768 kHz per RTC.
- L'oscillatore di cristallo 64 MHz (HFXO) hè cuntrullatu da un cristallu esternu di 32 MHz.
WIFI
- U clock d'alta frequenza nantu à l'ESP8285 hè adupratu per guidà sia trasmette è riceve mixers.
- Stu clock hè generatu da un oscillatore di cristallu internu è un cristallu esternu. A frequenza di u cristallu hè 26 MHz.
GPS (GLONASS)
- U RTC hè guidatu internamente da un oscillatore 32.768 Hz, chì face usu di un cristal RTC esternu.
- Per a frequenza GPS (GLONASS) RF, un TCXO (26MHz) hè una referenza di clock.

Trasmissioni

SIGFOX
U percorsu Tx produce un signalu modulatu DBPSK. modulà u signale RF generatu da u sintetizzatore. U signale RF modulatu hè alimentatu à l'interruttore RX / TX integratu è l'interfaccia di l'antenna è poi fora di l'AX-SFUS-1-01.
BLE
- A RADIO cuntene un ricevitore radio 2.4 GHz è un trasmettitore radio 2.4 GHz chì hè cumpatibile cù
- Modi radio proprietari di Nordic 1 Mbps è 2 Mbps in più di u modu di bassa energia Bluetooth® 1 Mbps.
WIFI
U trasmettitore 2.4 GHz cunvertisce i segnali di banda di base in quadratura à 2.4 GHz è conduce l'antenna cù una putenza CMOS d'alta putenza. amplificatore. A funzione di calibrazione digitale migliurà ancu a linearità di u putere amplifier, chì permette una prestazione di punta di furnisce una putenza media di + 19.5 dBm per a trasmissione 802.11b è + 16 dBm per a trasmissione 802.11n.
Calibrazioni supplementari sò integrate per cumpensà ogni imperfezione di a radiu, cum'è:
- Fuga di u trasportatore
- Corrispondenza di fase I/Q
- Non linearità in banda di base
  Queste funzioni di calibrazione integrate riducenu u tempu di prova di u produttu è rende l'equipaggiu di prova inutile.
Ricevitore
- SIGFOX
  U percorsu Rx pò riceve un signalu 922.3MHz è u rumore amplifier hè custruitu in l 'internu di u chip, it ampLifies u signale ricevutu da u rumore bassu amplifier secondu a intensità di riceve, è u ampsegnu lified hè cunvertitu in u signale digitale attraversu l 'ADC, Pacchetti sarà interpretatu.
BLE
A RADIO cuntene un ricevitore radio 2.4 GHz è un trasmettitore radio 2.4 GHz chì hè cumpatibile cù i modi di radio 1 Mbps è 2 Mbps proprietarii di Nordic in più di u modu di bassa energia 1 Mbps Bluetooth®.
WIFI
U ricevitore 2.4-GHz cunvertisce i segnali RF in segnali di banda di base quadratura è li cunvertisce in u duminiu digitale cù 2 ADC d'alta velocità d'alta risoluzione. Per adattà à e diverse cundizioni di u canali di signale, i filtri RF, u cuntrollu automaticu di guadagnà (AGC), i circuiti di cancellazione di offset DC è i filtri di banda di base sò integrati in ESP8285.

GPS (GLONASS)
U-blox 8 chips GNSS sò singuli ricevitori GNSS chì ponu riceve è seguità i signali GPS o GLONASS. Per automaticamente, i ricevitori u-blox 8 sò cunfigurati per GPS, cumprese a ricezione SBAS è QZSS. Se u cunsumu di energia hè un fattore chjave, allora QZSS è SBAS devenu esse disattivati.

Dettagli di u produttu

SIGFOX
Modulazione di dati
- TX: DBPSK
- RX: 2GFSK
Frequenza:

zona Sigfox Uplink (TX) Downlink (RX)

RCZ4
(Australia, Nova Zelanda)
920.8 MHz 922.3 MHz
BLE
- Modulazione di dati: GFSK
- Frequenza: 2402-2480 MHz
WIFI
- Modulazione di dati:
- DSSS: CCK, BPSK, QPSK per 802.11b
- OFDM: BPSK,QPSK,16QAM,64QAM per 802.11g,n (HT20)
- Gamma di frequenza: 2412-2484 MHz
- GPS (GLONASS)
- Modulazione di dati: BPSK
- Frequenza:
GPS: 1575.42 MHz
GLONASS: Circa 1602 MHz

Tolleranza di putenza di output

SIGFOX putenza di uscita: +/- 1.5 dB
Putenza d'uscita BLE: +/- 4.0 dB

Potenza di uscita WIFI: +/- 2.5 dB

SFM20R4 Category di signali

Trasmissione simultanea

Dichjarazioni d'avvertimentu

Dichjarazioni d'avvertimentu

Dichjarazioni FCC Part 15.19:
Stu dispusitivu hè conforme à a Parte 15 di e regule FCC. U funziunamentu hè sottumessu à e duie cundizioni seguenti: (1) stu dispusitivu ùn pò micca pruvucà interferenza dannosa, è (2) stu dispusitivu deve accettà ogni interferenza ricevuta, cumpresa l'interferenza chì pò causà operazione indesiderata.

Dichjarazione FCC Part 15.21
Qualchese mudificazione o mudificazione chì ùn hè micca espressamente appruvata da a parte rispunsevuli di a conformità pò annullà l'autorità di l'utilizatore per operà stu equipamentu

Dichjarazione di Approvazione Modulare
Avvisu regulatori à u fabricatore di l'ospite secondu u Manuale OEM KDB 996369 D03

Stu modulu hè stata cuncessa l'approvazione modulare cum'è quì sottu elencu parti di regula FCC.
Parti di a regula FCC 15C (15.247)

Riassume e cundizioni d'usu operativu specifichi
L'integratore OEM deve aduprà antenne equivalenti chì sò u stessu tipu è uguali o menu guadagnà cà una antenna listata sottu stu manuale di struzzioni.

Prucedure di modulu limitatu
Stu modulu hè certificatu cum'è appruvazioni modulari limitata per via di a mancanza di e duie cundizioni di un antenna di cunnessu di tipu, cusì u fabricatore di l'ospite hà bisognu di seguità a guida d'installazione spiegata quì sottu.

1. Guida Installazione Antenna

L'antenna aduprata deve esse usata in u tipu d'antenna specificatu è u guadagnu massimu di l'antenna cum'è elencatu quì sottu:
- Tipu d'antenna: dipolu esternu
- Max. Guadagno di piccu di l'antenna: 2.01 dBi (Sigfox) / 4.44 dBi (BLE, Wi-Fi)
  Se si usa un altru tipu o un'antenna di guadagnu più altu, l'autorizazione supplementaria hè necessaria.

U fabricatore OEM, rispunsevuli di installà stu modulu in u dispositivu host, deve assicurà chì l'utilizatori finali ùn anu micca accessu à l'antenna è u connettore, in cunfurmità cù a Sezione FCC 15.203.
u connettore di l'antenna ùn deve esse accessibile per l'utilizatori finali quandu hè stallatu in u dispositivu ospite è u dispositivu ospitante deve assicurà chì u modulu è l'antenna sò stallati sottu a guida di installazione.

Lista di l'antenni
L'antenna certificata cù stu modulu hè listata dopu.

Tipu d'antenna: dipolu esternu
1) INNO-EWFSWS-151
Max. Guadagno di piccu di l'antenna: 4.44 dBi (BLE, Wi-Fi)
2) INNO-EL9SWS-149
Max. Guadagno di piccu di l'antenna: 2.01 dBi (Sigfox)

Un fabricatore host ùn deve micca aduprà l'altri tipi d'antenna è una antenna cù un guadagnu chì supera i valori
listati in stu documentu.

Considerazioni di esposizione RF

U modulu hè statu certificatu per l'integrazione in i prudutti solu da integratori OEM in e seguenti cundizioni:
L'antenna (e) deve esse stallata in modu chì una distanza minima di separazione di almenu 20 cm hè mantenuta trà u radiatore (antenna) è tutte e persone in ogni mumentu.
U modulu di trasmettitore ùn deve micca esse situatu o operatu in cunghjunzione cù qualsiasi altra antenna o trasmettitore eccettu da e prucedure di produttu multi-trasmettitore FCC.

Usu mobile

Sempre chì e trè cundizioni sopra sò soddisfatte, ùn sarà micca necessariu più teste di trasmettitore.
L'integratori OEM duveranu furnisce a distanza minima di separazione à l'utilizatori finali in i so manuali di produttu finali.

Etichettatura di u pruduttu finali
U modulu hè marcatu cù u so propiu ID FCC. Se l'ID FCC ùn hè micca visibile quandu u modulu hè stallatu in un altru dispositivu, allora l'esternu di u dispositivu in u quale hè stallatu u modulu deve ancu vede una etichetta riferita à u modulu chjusu. In questu casu, u pruduttu finitu deve esse etichettatu in una zona visibile cù i seguenti:

Contene ID FCC: 2BEK7SFM20R4
Contene IC: 32019-SFM20R4

Informazioni nantu à i modi di prova è i requisiti di teste supplementari
L'integratore OEM hè sempre rispunsevuli di pruvà u so pruduttu finale per qualsiasi requisitu di cumplimentu supplementu necessariu cù stu modulu installatu (per esample, emissioni di u dispositivu digitale, esigenze periferiche di PC, trasmettitore supplementu in l'ospite, etc.).

Test supplementari, Parte 15 Subpart B disclaimer
U pruduttu finale di l'ospite richiede ancu una prova di conformità di a parte 15 di a parte B cù u trasmettitore modulare installatu per esse autorizatu bè per u funziunamentu cum'è un dispositivu digitale di a parte 15.

Informazione manuale à l'utilizatori finali
L'integratore OEM deve esse cuscenti di ùn furnisce micca infurmazioni à l'utilizatori finali in quantu à stallà o sguassate stu modulu RF o cambià i paràmetri RF in u manuale d'utilizatore di u pruduttu finale.

Nota Considerazioni EMI
Nota chì un fabricatore d'ospite hè cunsigliatu di utilizà a Guida d'Integrazione di Moduli D04 chì ricumanda cum'è "best practice" teste è valutazione di l'ingegneria di cuncepimentu RF in casu chì l'interazzioni non lineari generanu limiti supplementari non conformi per via di u piazzamentu di u modulu à cumpunenti o proprietà di l'ospiti.
Per u modu standalone, riferite a guida in a Guida di Integrazione di Moduli D04, è per u modu simultaneo; vede
D02 Module Q&A Question 12, chì permette à u fabricatore host di cunfirmà a conformità.

Cumu fà cambiamenti
Siccomu solu i Grantees sò permessi di fà cambiamenti permissivi, quandu u modulu serà utilizatu diversamente da ciò chì hè cuncessu, cuntattate u fabricatore di u modulu nantu à l'infurmazioni di cuntattu sottu.

Informazioni di cuntattu: wskim@seongji.co.kr/ +82-31-223-7048

Stu dispusitivu hè conforme à i standard RSS esenti da licenza di Industry Canada. U funziunamentu hè sottumessu à i seguenti dui cundizioni:

stu dispusitivu ùn pò causari interferenza, è
stu dispusitivu deve accettà ogni interferenza, cumpresi l'interferenza chì pò causà un funziunamentu indesittatu di u dispusitivu.

RSS-GEN, Sec. 6.8
Stu trasmettitore radio [32019-SFM20R4] hè statu appruvatu da Innovazione, Scienza è Sviluppu Economicu Canada per uperà cù i tipi di antenne elencati quì sottu, cù u guadagnu massimu permissibile indicatu. Tipi d'antenna micca inclusi in questa lista chì anu un guadagnu più grande di u guadagnu massimu indicatu per qualsiasi tipu elencatu sò strettamente pruibiti per l'usu cù stu dispusitivu.

Tipu d'antenna: dipolu esternu
INNO-EWFSWS-151
Max. Guadagno di piccu di l'antenna: 4.44 dBi (BLE, Wi-Fi)
INNO-EL9SWS-149
Max. Guadagno di piccu di l'antenna: 2.01 dBi (Sigfox)

Disegnu di traccia di l'antenna per i dispositi host

Trace layout è dimensioni cumpresi disinni specifichi per ogni tipu:

Disposizione di traccia di designu, parti, antenna, connettori è esigenze d'isolazione;
- Tutte e tracce RF deve esse linee di 50 ohm. I connettori sò obligati à utilizà i connettori SMA Type. L'antenna hè necessaria à utilizà una antenna dipole fabbricata da Inno-Link. Co., Ltd.
  Tuttavia, ùn deve micca dà accessu à u connettore di l'antenna à l'utilizatori quandu installate stu modulu in i dispositi per esse conformi à a sezione FCC 15.203.
Limiti di cunfini di taglia, spessore, lunghezza, larghezza, forma (s), constante dielettrica, è impedenza deve esse chjaramente descritti per ogni tipu d'antenna;
- L'antenna deve esse usata solu l'antenna di tipu SMA fabricata da Inno-Link Co., Ltd. Diversi tipi di antenna ùn sò micca accettati.
Diverse lunghezze è forme di l'antenna affettanu l'emissioni radiate, è ogni disignu deve esse cunsideratu un tipu diversu; per esempiu, a lunghezza di l'antenna in multiple (s) di lunghezza d'onda di frequenza è a forma di l'antenna (tracce in fase) ponu influenzà u guadagnu di l'antenna è deve esse cunsideratu;
1. Diverse antenne hè inaccettabile.

Parti appropritate da u fabricatore è specificazioni.
1. Per l'antenna Sigfox, INNO-EL9SWS-149 o parte simili fabbricata da Inno-Link. Co., Ltd.
2. Per l'antenna Wi-Fi 2.4 GHz, INNO-EL9SWS-151 o parte simile fabbricata da Inno-Link. Co., Ltd.
3. Per l'antenna BT LE, INNO-EL9SWS-151 o parte simile fabbricata da Inno-Link. Co., Ltd.
Prucedure di prova per a verificazione di u disignu.
U fabricatore deve verificà chì u disignu di traccia di l'antenna nantu à a scheda PCB hè conforme à stu documentu di Disegnu di traccia di l'antenna.

Cunnette u cunnessu di l'antenna di u dispusitivu à l'ingressu di un strumentu di misura. Puderete l'instrumentu di misurazione à l'opzioni adatte per ogni banda di frequenza è fate a prova per ottene a putenza di output da u connettore di l'antenna. A gamma di putenza di output permessa hè in a tabella sottu per verificà chì u disignu di traccia di l'antenna hè adattatu per stu documentu.

Band	Forza di output	Tolleranza
WIFI	19.5 dBm	+/- 2.5 dB
Sigfox	22.1385 dBm	+/- 1.5 dB
BT LE	3.48 dBm	+/- 4.0 dB

Prucedure di prova di produzzione per assicurà a conformità.

U pruduttu ospite stessu hè obligatu à cunfurmà cù tutti l'altri regulamenti è i requisiti d'autorizazione di l'equipaggiu FCC applicabili.
Dunque, u dispositivu ospitante deve esse testatu per i radiatori involontari sottu a Parte 15 subpart B per e funzioni senza trasmettitore nantu à u modulu trasmettitore in quantu appropritatu.

I dati di sopra deve esse furnitu da un Gerber file (o equivalente) per u layout PCB.