LTE CAT M1模块为辅助生活系统提供了宽带和智能手机的替代方案

　　根据联合国的预测，60岁或以上的人口将占世界人口的2050，占22%，这一数字仅为2000年度的10%。在同一时期，地球上活着的人总数将达到80亿人。从绝对数字来看，60岁以上的年龄段将有17亿多人。虽然我们活得更长，在晚年仍保持活力，但毫无疑问，我们社会中老年人人数的增加将给世界的卫生保健系统带来更大的压力。

　　这就是为什么许多人认为，新兴的互联网医疗的事情，或定性的描述，将迅速成熟，成为解决方案的范围从可穿戴技术的监控，如糖尿病状况的一个重要组成部分，提供一个接近心脏活动恒定状态。以个人助理的形式进行的技术也会提醒病人在他们忘记的情况下服药。已经有几个高姿态的例子，但我们可以看到更多定制的替代品，特别是医疗保健。专门使用自然语音识别的人工智能平台的公司已经吸引了客户。在这个领域，机器人技术的使用也有可能增加。

　　新的、新的或潜在的疾病的早期诊断是另一个技术可以补充人类触觉的领域，例如在家庭系统中使用血压、体温和脉搏。连接的设备现在是可用的，包括一系列的设备如心电监护仪、血糖仪、和肺活量计。数据上传到一个云平台，病人或医疗专业人员可以访问该平台。

　　云平台的出现为医疗设备的连接将有助于加快这一新的模式，与商业解决方案的开源项目如能竞争。这些解决方案将被分类为软件即服务(SaaS)和平台即服务(PaaS)，并且可以与电子健康记录(EHR)供应商加入，已经在市场上建立了良好的系统。

　　辅助生活

　　除了利用技术监测医疗条件外，它还将用于帮助老年人通过辅助生活独立更长时间。这包括简单但有效的确保一个人独自生活依然能够照顾自己通过监测其一般的活动方式，或使用电器。

　　很有可能，这也是人们最不可能有宽带连接或智能手机为连接的辅助生活解决方案提供回程连接的可能性。如果没有可靠的回程，就无法获得监测数据。那些没有宽带或智能手机的人可能会成为被遗忘的少数派。

　　幸运的是，存在一种以蜂窝连接形式存在的解决方案。在3GPP规范13版本迎来了物联网的一些新的技术，统称为lte-m.他们一般分为lpwan，或低电力广域网技术，解决了低带宽连接长距离没有建立和管理整个网络基础设施的复杂性的需要。将这些技术构建到LTE规范中为物联网打开了新的机会。

　　所有部门的LTE猫M1图像

　　图1：LTE猫M1有潜力帮助所有部门建立物联网，包括医疗保健。(来源：凯利讯半导体)

　　介绍的技术包括增强算法，也被称为LTE Cat M1，它支持低数据率和空中固件更新。它还包括模式，改善室内覆盖，以及细胞塔切换支持(任何移动设备的关键)和语音LTE(VoLTE)，这也可以被视为任何平台旨在提供医疗保健的关键。尽管有这些特点，但在某些情况下，在10年的时间里，LTE猫M1模块仍然可以从单个原电池中获得很长的工作时间。

　　这些模块可以很容易地被用来作为连接家庭的心脏，旨在提供辅助的生活功能，同样地被用于家庭以外的连续服务，而不会成为用户的累赘负担。几个制造商现在正为这个目的提供LTE CAT M1启用模块。

　　模块化的解决方案

　　从u-blox的sara-r4支持LTE Cat M1和LTE Cat NB1;后者提供较低的带宽，是面向更倾向于简单的物联网终端如智能传感器，但也可以用于辅助生活中的应用。

　　图像sara-r4从u-blox

　　图2：从u-blox的sara-r4措施仅16毫米25毫米2.5毫米并提供LTE Cat M1和LTE nb-iot连接。(来源：凯利讯半导体)

　　虽然模块接受和理解AT命令，并且包括I2C、SPI、UART和USB接口，该设备可以以USB设备的形式出现在系统级，这意味着它可以与任何主机连接并由相关驱动程序控制。作为接口与480 kbit/s最高传输速率的USB 2.0，USB接口将是最有效的方式将数据从主机处理器。

　　图3显示了Skywire LTE Cat M1模块(零件号nl-sw-lte-svzm20)来自NimbeLink。此模块提供了用于终端设备的FCC认证，这意味着它可以在没有任何进一步的测试或认证程序的情况下投入使用，使该模块成为连接平台的理想选择。模块的接口与XBee接口标准兼容，使得它能够与广泛使用的开发工具或主机板。

　　Skywire LTE Cat M1模块图像从NimbeLink

　　图3：猫的Skywire LTE M1模块从NimbeLink是嵌入到产品准备量产。(来源：凯利讯半导体)

　　支持开发商，NimbeLink也创造了nl-m1dk开发套件(图4)。图5所示的试剂盒框图表示的Arduino兼容接口，有效地使它的盾牌。然而，它也可以通过USB连接到PC机。一旦通过PC机配置和枚举为USB设备，就可以使用从Windows主机上运行的任何合适的终端程序发送的命令来控制。

　　对nl-m1dk开发工具包的形象从“NimbeLink

　　图4：从“NimbeLink的nl-m1dk开发工具包帮助开发者获得了与LTE Cat M1连接运行。(来源：凯利讯半导体)

　　对nl-m1dk开发工具包图提供了Arduino兼容的标题

　　图5：开发套件提供的nl-m1dk Arduino兼容的标题。(来源：凯利讯半导体)

　　平台建设

　　这些LTE M1 M1模块的小轮廓意味着它们可以很容易地集成到患者或老年人携带的产品中。通过集成额外的传感器，这样的设备可能成为一种检测，如果有人跌倒了，或者相反，在一段较长的时间内保持无效。使用基于云的人工智能，可以快速了解个人的模式，使平台能够在任何异常情况下向护理提供者发出警报。

　　例如，从山顶实验室bno080是9轴惯性测量单元，集成了三个传感器和一个臂®皮质®-M0+单片机。三轴加速度计传感器包括一个12位，16位和三轴陀螺仪传感器发展博世三轴地磁传感器，而单片机主机Hillcrest的SH-2软件。这包括其motionengine DSP软件，解释由MEMS传感器提供的原始数据并将其转化为精确表示的装置的运动。

　　通过通过蓝牙、ZigBee或线程将“个人区域网络”连接到设备上，它也可以成为一个家庭中心，可以与家用电器或其他智能传感器进行通信，以提供辅助生活。这可能包括窗户和门上的传感器，或者每个房间的温度传感器。光传感器将提供进一步的信息，比如那天是否已经打开了窗帘。

　　可能的传感器的例子包括从罗姆半导体的bh1900nux-tr，采用双线接口提供一个数字表示一个温度范围内的20°C + 85°C与±3°从德克萨斯仪器drv5032dudmrt超低功耗数字开关霍尔传感器可以用于在窗口/门监控开关的设计精度;当配置为5赫兹时，它只消耗0.54μ在AMS 1.8 V的tmd27723wa数字环境光传感器的电源电压有一个接近于人眼的响应更新其输出，使理想的显示器在一个房间的光线。

　　上传到一个基于云的平台并使用AI进行分析，所有这些“小数据”都有助于用户的“大数据”视图，以提供最少的隐私入侵监视。

　　上网

　　使用Raspberry Pi的3作为主机，再加上nl-ab-rpi帽子或nl-m1dk开发套件和猫M1 Skywire LTE调制解调器，它是相对简单的开始发展连接设备。安装后Raspbian和PPP(点对点协议)的PI包，执行AT命令通过一个合适的终端程序将模块在线。

　　建立一个辅助生活的智能中心也可以快速而容易。越来越多的云服务提供商提供适合于物联网的平台;其中一个例子就是亚马逊的AWS物联网服务。一旦连接，集线器可用于将数据推送到云以便进一步处理。

　　亚马逊的AWS服务包括：物联网的核心，它是一个托管的云平台，支持安全设备和云之间的相互作用;AWS的物联网设备管理服务，为其提供了必要的管理大量设备的规模;和AWS的物联网的分析，这是一个托管服务的机器学习的数据支持分析，使数据成为洞察。

　　一旦AWS帐户被设置和访问，下一步是注册树莓PI作为一个'东西'，在这一点上，它被分配一个REST API;一个独特的标识符用于访问服务。然后可以为安全交换数据创建一个证书和一个公共密钥和私有密钥。下一步是在pi上安装一个AWS物联网SDK，比如嵌入式C SDK。分布式源代码，它包括MQTT运输客户和TLS的实现说明它们是如何使用的。SDK使设备访问使用MQTT AWS IOT经纪人发布/订阅功能更容易，以及API的功能。一旦安装了SDK，安全期间获得的信息登记可以复制到aws_iot_config .h文件，如下图所示。SDK中包含的示例应用程序现在可以执行了。亚马逊还提供了C++，Python SDK，java和javascript，具有类似功能的。

　　/从控制台获取

　　/ / =================================================

　　#定义aws_iot_mqtt_host”a22j5sm6o3yzc5。物联网。us-east-1。amazonaws .com”

　　#定义aws_iot_mqtt_port 8883

　　#定义aws_iot_mqtt_client_id”myraspberrypi”

　　#定义aws_iot_my_thing_name”myraspberrypi”

　　#定义aws_iot_root_ca_filename”root-ca.crt”

　　#定义aws_iot_certificate_filename”4bbdc778b9证书。PEM。CRT”

　　定义了“私人密钥共享密钥”

　　/ / =================================================

　　图6：将AWS物联网设备注册过程中生成的安全信息添加到SDK配置文件将使您的设备能够与云服务通信。

　　结论

　　技术已经在医疗保健中发挥了重要作用，但随着全球人口老龄化的趋势不断变化，人们对老年人晚年生活方式的需求将越来越大。辅助生活是发展加速的重要领域。

　　通过利用面向物联网的蜂窝技术的力量，现在可以创建不依赖宽带连接或接入智能手机的解决方案，以实现与云的回程连接。这为有助于提高社会生活质量的连接辅助生活解决方案开辟了一系列的可能性。

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