关于工控X86平台5G应用 点击:15 | 回复:0



联利浦

    
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发表于:2021-01-12 11:36:34
楼主

                                                  关于工控X86平台5G应用

关键词:工控,5GM.2 B KEY

       随着通讯领域5G技术的成熟与兴起,5G技术在行业应用中显得尤为紧迫。对于在工控领域的从业者而言,通常的认为新技术基本上是商用市场优先,工控领域跟随,尤其是在X86平台上表现明显,通常工控领域要比商用最少滞后一代,甚至2代。但是5G领域是个另外,因为商用领域5G运用严重依赖于5G网络的铺设及5G应用生态的建设,在未来的35年内很难得到普及。终于在工控领域在5G应用上打了个翻身仗,目前在多个行业应用中都得到了率先发展,比如:军工,医疗,交通,录播等行业,而且是进行时。随之而来的是我们工控X86平台搭载5G通讯,同时兼容4G网络就迫在眉睫。

接下来我就针对X86 平台怎样来无缝对接的应用5G通讯模块,及当中遇到的一些常见问题发表鄙人的一些短见。

首先,X86主板应5G模块多半是采用M.2 B  KEYSOCKET,通常5G模块设计也多半是采用M.2 B KEY的规范设计(除电压外),比如市场上常用的,华为,移远,多半是采用M.2接口。可能有人会问,为什么不采用MINI-PCIE接口,X86主板上比较通用也普遍,因为5G模块由于带宽的需求,采用的是USB3.0总线,而MINI-PCIE SOCKET上是只支持USB2.0。关于M.2 B KEY的接口规范和定义,都有标准文档可查,我就不在此骜诉,我要着重讲到的是5G  M.2接口的模块和M.2 B KEY规范不兼容的地方,这也是导致我们买来的5G M.2接口的卡不能直接在我们主板上使用的根源。

还是上图说话,下图(1)我M.2 B KEY的原理图(按M.2 B KEY标准信号定义做的):

image.png

                                    图(1 M.2 B-KEY 原理图

图(2)位某款华为标准 M.2 B KEY 金手指定义(局部):

 

image.png

                                                图(25G M.2 B-KEY卡接口定义(局部)

细心的客户可能会发现,标准M.2 B Key 提供的电压是3.3 V,而 5G模块的工作电压是4V(其实3.8V~4V),这就导致5G模块买回来在主板的M.2 B-KEY的板上根本用不了,或者根本不稳定。那要怎么来解决呢?

首先,由于5G模块设计上没有兼容M.2规范,这个是肯定的,就像4G模块一样有电源上的兼容性问题(这个在工控行业界也曾今带来过一些困扰,需要详细了解可私信我),不知道是何原因,我和好几家做卡的沟通过,反正他们是不会做更改的,其实他们做更改是最方便的,在卡上做个3.3V升压电路,升到模块电路所需要的工作电压4V

别人的事我们无法强求,所以还得自己解决,方案有3种;第一种,主板上单独做一个M.2 B-KEY SOCKET来配5G模块用,做工控的都知道,5G模块卡那么大,对主板空间比香港地皮还需缺,显然不现实。第二种,把5G模块做板贴(华为有邮票板的模块),ODM肯定可以,因为是既定应用,这不失为一种好方法,但是毕竟是少数应用可以这么做。第三种方法也是我们工控主板厂商最希望达到的方法,M.2 B-KEY可以同时兼容5G模块,4G模块还有WIFI,提供不同客户的可选设计,但是存在电压兼容性问题,4GWIFI 都采用的3.3V供电而5G模块采用4V供电,这是个矛盾;说到此,我想老司机应该心中已有了解决方案,就是给M.2 B-KEY单独供电,电压配置通过调线来选择,详细解决方案如下图(3):

image.png

                 图(3

当然电源解决方案自选,我只是给了个例子,也可以不用跳线改用GPIO控制7002来通过BIOS来做选择,老司机都懂,我要着重强调的是 VCC_M.2电流要3A以上,因为5G模块对电流的需求比较大。

以上都仅为参考,材疏学浅,勿见笑,不当之处,还望各位大佬斧正。无它意,权当做工控同仁一个提醒。




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