利用物聯網通訊方案實現對太陽能電力轉換效益的遠程監控系統

近日，Nordic Semiconductor宣布總部位于日本東京的能源解決方案企業West Group，選擇具有整合式LTE-M/NB-IoT調制解調器和GPS的nRF9160低功耗系統級封裝(SiP)組件組件，來作為其PCS 監控系統(PCS Monitoring System, PMS)蜂巢式物聯網聯機的解決方案。這款由IoT通訊方案商和系統整合商康晤企業(Creative5 Inc.)所開發的PMS系統，能夠從遠程收集商用、自用的太陽能裝置的運行數據，并透過云端進行分析。

PMS在運作時，會接收太陽能電池板中的電力轉換系統(power conversion system, PCS)傳送來的數據，以及接收來自太陽照度、地面環境溫度和濕度傳感器的數據，經云端數據分析后確保太陽能電池板的效率是否符合預期。太陽能電池板的雙向智慧電表也可以通過內部的nRF9160通訊組件，將有關發電的數據送到PMS云端。除了這些通訊網關之外，PMS還整合了兩個nRF9160 SiP以提供數據邊緣計算以及蜂巢式網絡聯機。

Nordic的這款SiP具有功能強大的Arm^?Cortex^?-M33處理器，可提供邊緣計算能力，處理來自PCS、智慧電表和其他傳感器的資料，同時處理LTE-M和NB-IoT蜂巢式通訊功能，讓PMS能夠向康晤企業的云端服務報告太陽能電池板的運作情況，然后再從云端服務發送到指定用戶的電子郵件信箱。除了太陽能電池板之外，PMS還可應用于能源、農業或水質監測應用中任何建基于遠程監控系統的商業應用。

nRF9160是一款已認證用于全球蜂巢式IoT應用的低功耗SiP組件，在其精巧的封裝中包含一個具有整合式RF前端(RFFE)、GPS和電源管理的多模式LTE-M/NB-IoT調制解調器。其中的64 MHz的Arm?Cortex?-M33處理器具有1MB閃存和256KB RAM、一系列模擬和數字的接口設備、自動電源和時鐘管理、用于可信賴執行的Arm TrustZone?和用于應用層安全的Arm CryptoCell 310。該處理器通過BSD安全套接API與LTE調制解調器進行通訊，并支持應用層協議(例如CoAP、MQTT或LWM2M)和應用本身。nRF9160SiP的LTE調制解調器支持SIM和eSIM卡，提供700至2200 MHz LTE頻段支持、23 dBm輸出功率和單針50 Ω天線和UICC接口。調制解調器韌體包含LTE堆棧層L1到L3、IPv4/IPv6、TCP/UDP、TLS/DTLS。

相關產品包括已認證的nRF9160 DK單板開發工具包和nRF Connect SDK軟件開發工具包；其中包含應用層協議、應用范例、以及作為預認證和預編譯下載軟件的LTE調制解調器韌體。nRF9160 SiP的目標應用是在資產監控、智慧城市、智慧農業、工業（廠）監控、穿戴式設備和醫療等…項目中提供解決方案。

康晤企業的總裁陳明宗表示：「Nordic的nRF9160 SiP是可以擴大IoT市場和加速產品開發的重要組件，它具有功能強大的計算和靈活的軟件堆棧能力，包括對關鍵應用協議和LTE堆棧層的支持，這是物聯網應用中不可缺少的關鍵因素?！?/p>

他還指出：「軟件開發工具包對我們有很大的幫助，而在協助我們實現快速整合軟件和硬件的設計，Nordic的技術團隊也提供強大的技術支持服務，這對于我們產品快速商業化有極大的幫助。」