Crea la tua rete dati cellulare privata con Ukama (Crowdfunding)

Ukama è una soluzione hardware open source che consente agli utenti di creare la propria rete dati cellulare 4G LTE privata con una portata fino a 1 km e compatibile con la banda radio “Citizens Broadband Radio Service” (CBRS) per reti private.

L’azienda fornisce hardware per interni ed esterni basato su un “Modulo TRX” alimentato da un processore in banda base Marvell Fusion CNF7130 4G LTE, nonché firmware e software per la gestione della rete. Tutto ciò di cui hai bisogno è una fonte di alimentazione, ad esempio la rete elettrica o un pannello solare, e una connessione a banda larga opzionale se devi connetterti a Internet.

Hardware Ukama

Sono offerti due nodi con l’Ukama Home Node (indoor) e il Tower Node (outdoor) che possono essere opzionalmente accoppiati con un’unità di amplificazione per una gamma più ampia.

Nodi dati cellulari privati ​​Ukama
Ukama Home Node (a sinistra) e Tower Node con amplificatore (a destra) montato su un palo

Caratteristiche principali del nodo principale:

  • Bande LTE: solo CBRS
  • Dispositivi attivi contemporaneamente: fino a 8x
  • Configurazione RF – 2×2 MIMO con 100 mW su ciascuna delle due porte dell’antenna SMA esterna
  • Porta ethernet per connessione a banda larga
  • Consumo energetico – Meno di 30 W tramite 12V/3A CC e raffreddamento passivo
  • Dimensioni: 20,8 x 12,2 x 3,3 cm
  • Peso – 1,36 kg

L’Ukama Home Node è facile da usare come un router WiFi ma si basa invece su 4G LTE.

Caratteristiche principali del nodo Tower:

  • Processore Intel quad-core aggiuntivo a 1,9 GHz
  • Bande LTE: tutte
  • Dispositivi attivi contemporaneamente – Fino a 128x
  • Configurazione RF – 2×2 MIMO possibile con due amplificatori Ukama
  • Porta ethernet per connessione a banda larga
  • Consumo energetico – Meno di 45 W tramite PoE+ attivo e raffreddamento passivo
  • Dimensioni: 21,3 x 15,5 x 7,6 cm
  • Peso: poco più di 2 kg
  • Grado di protezione IP – IP65
  • Intervallo di temperatura da -40°C a +55°C di esercizio
Schema a blocchi del nodo della torre di Ukama
Schema a blocchi del nodo della torre di Ukama

Ukama Amplifier Unit è un amplificatore di segnale 4G/5G progettato per il funzionamento all’aperto e per potenziare il segnale da una delle bande LTE (1, 2, 3, 4, 30, 38, 40, 41, 42, 43, 48 (CBRS) , 49). È alimentato da PoE attivo, consuma meno di 20 W e fornisce un’uscita di 30 dBm (1 W) alla porta dell’antenna. Due amplificatori sarebbero tipicamente collegati a un nodo Tower.

Entrambi i nodi Home e Tower sono basati sul modulo Ukama TRX con i seguenti punti salienti:

  • SoC in banda base LTE – Processore in banda base Marvell (precedentemente Cavium) Fusion CNF7130 4G LTE progettato per “stazioni base a microcelle esterne, celle host-neutral interne e reti di pubblica sicurezza” (per maggiori dettagli vedere la descrizione del prodotto in PDF)
  • Bande LTE: tutte, con stack LTE carrier-grade
  • Configurazione RF: nessuna, l’utente deve gestire quella parte
  • Consumo energetico – Meno di 25 W tramite connettore a due pin
  • Dimensioni: 11,7 x 11,4 x 3 cm
  • Peso – 680 grammi
Scheda dati cellulare Cavium Octeon Fusion CNF7130
Modulo Ukama TRX

Infine, c’è anche il “Modulo di espansione Ukama Mini PCIe” che aggiunge due slot Mini PCIe all’Ukama Tower Node.

Scarica il software

L’hardware sopra (nodi, amplificatore e modulo TRX) esegue la distribuzione UkamaOS Linux descritta come un “sistema operativo cloud nativo e microservizi per nodi”. Il sistema operativo include uno stack LTE di livello carrier (binario chiuso) per nodi home e tower, un core 4G/LTE integrato e distribuito e interfacce aperte tramite API REST.

I servizi di gestione del cloud di Ukama saranno offerti in due varianti: una versione community che sarà sempre gratuita e una versione enterprise è prevista in futuro. La dashboard cloud consente la gestione degli abbonati e delle SIM, riporta le metriche, supporta la fatturazione con piani dati e un gateway di pagamento, la configurazione del roaming e altro ancora.

Servizi cloud della console Ukama

Ciò significa che potresti diventare il tuo piccolo operatore di rete poiché Ukama fornisce un meccanismo di fatturazione. I dati sono gratuiti, a meno che tu non lo addebiti, sulla tua rete dati cellulare e puoi abilitare il roaming sulla tua SIM Ukama o eSIM quando sei fuori dalla portata della tua rete. Il prezzo del roaming varia da $ 2 a $ 24 per GB a seconda del paese. Ad esempio, in Thailandia sarebbero $ 4,5 per GB, il che non sarebbe così attraente poiché pago circa $ 26 all’anno per un massimo di 60 GB al mese. La buona notizia è che la maggior parte dei telefoni supporta due schede SIM, quindi è sempre possibile utilizzare quella più economica a seconda della situazione.

Ukama potrebbe essere interessante per alcune applicazioni IoT con dati cellulari gratuiti per tutti i nodi IoT all’interno del raggio del nodo Ukama Tower, anche se limitato a 128 dispositivi. Non ci sono informazioni che potrei trovare sulla larghezza di banda per le soluzioni, anche se sappiamo che il processore in banda base Octeon LTE supporta 600/300 Mbps 4G LTE downlink/uplink. Probabilmente non avrebbe importanza per i nodi dei sensori, ma se dovessi collegare oltre 100 telecamere di sicurezza 4G LTE alla tua rete dati cellulare privata, dovresti prima eseguire i numeri…

Troverai file di progettazione hardware e risorse software su GitHub.

Prezzo e disponibilità

Ukama Inc. ha lanciato la soluzione Ukama su Crowd Supply con un obiettivo di finanziamento simbolico di $ 1. I premi partono da $ 499 per il modulo TRX, $ 599 per l’Home Node e $ 799 per il Tower Node. Viene richiesto un impegno di $ 549 per l’amplificatore e avrai anche bisogno di schede eSIM o SIM al prezzo di $ 5 e $ 10 ciascuna a meno che non acquisti un pacchetto di 100 per $ 149. La spedizione è gratuita negli Stati Uniti e $ 18 nel resto del mondo. Avrai anche bisogno di pazienza e fiducia nell’azienda, poiché i premi dovrebbero essere spediti solo entro la metà di settembre 2023.

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