Für die Funkmodule gibt es die zwei Footprints „Large“ mit 22 mm × 23 mm sowie „Medium“ mit 15 mm × 18 mm. (Bild: Glyn)
Bei der Auswahl der passenden Funklösung müssen Entwickler viele Anforderungen und Faktoren berücksichtigen. Neben Funktechnologie, Einsatzort, Bauform und Größe der Bauteile sowie Stromaufnahme empfiehlt sich die Prüfung, wie zukunftssicher die ausgewählten Bauteile sind.
Gerade in den Bereichen Funktechnologie und IoT hat sich der Stand der Technik in den letzten fünf Jahren rasant weiterentwickelt. Lange war für M2M-Anwendungen 2G und 3G Mobilfunktechnik gut geeignet – mittlerweile werden diese Mobilfunknetze bereits wieder abgeschaltet und durch 4G- und 5G-Mobilfunk abgelöst.
Der Hersteller Sierra Wireless (Vertrieb: Glyn) hat für diese Herausforderung seinen Common Flexible Formfaktor (CF3) entwickelt. Dieser ist aktuell für Mobilfunktechnologien von 2G bis 4G sowie LPWA verfügbar. Dank des skalierbaren Formfaktor-Konzepts ist es möglich, bestehende Anwendungen für neue Funktechnologien und Einsatzbereiche anzupassen, indem einfach das passende Funkmodul eingesetzt wird. Hierzu wurden zwei Footprints für Funkmodule definiert: „Large“ mit 22 mm × 23 mm sowie „Medium“ mit 15 mm × 18 mm Baugröße.
Auf beiden Baugrößen sind Kontaktpads mit gleichem Footprint und Pinbelegung als sogenannter „Ring C“ vorhanden. Alle für die Funktion notwendigen Signale wie Spannungsversorgung, SIM-Karte, Antennenanschluss, UART, USB und wichtige Steuersignale sind auf diesem Ring belegt. Diese sind für alle Module einheitlich definiert. Auf den „Large“-Modulen gibt es zusätzliche Kontaktpads im „Ring D“. Hier sind weitere optionale Funktionen belegt.
Den CF-3-Formfaktor gibt es in „Large“-Bauform als RC-Serie in 4G-LTE-Ausführung mit Qualcom-Chipsatz sowie als WP-Serie mit ARM-Cortex-R7-Prozessor mit Embedded Linux. In der „Medium“ Ausführung als HL78-Serie für Low-Power Wide Area mit LTE-M- und NB-IoT-Anwendungen.
Grundsätzlich sind die Module im CF3-Formfaktor für eine direkte Lötmontage auf der Leiterplatte in der Serienproduktion vorgesehen. Für die Entwicklung und Tests bietet Sierra Wireless einen Snap-In-Sockel an, in den die Module eingesetzt werden können. Je nach Einsatzzweck können Module mit oder ohne integrierten Prozessor eingesetzt werden.
Der Hersteller plant, alle künftigen Mobilfunklösungen im CF3-Formfaktor-Konzept anzubieten. So bleiben dem Entwickler aufwändige Redesigns der Hardware erspart, die bei einem Bauteilwechsel in der Regel anstehen.
