Koppar-AI LTE 모뎀 오픈 하드웨어 프로젝트

Koppar-AI LTE 모뎀 프로젝트는 셀룰러 전화 회선을 컴퓨터에 직접 통합하기 위한 하드웨어 솔루션을 제공합니다. Quectel EC25-EUX 모듈과 RP2040 마이크로컨트롤러를 활용하여, 이 장치는 호스트 컴퓨터에 네트워크 어댑터, AT 명령을 위한 일련의 직렬 포트, 그리고 통화 오디오를 위한 USB 사운드 카드로 인식됩니다. 이를 통해 사용자는 헤드셋이나 자동화된 스크립트 및 AI 에이전트를 통해 통화와 문자를 처리할 수 있습니다.

하드웨어 아키텍처

이 보드는 USB-C 주변 장치로 작동하는 4계층 설계입니다. USB 허브를 사용하여 호스트 시스템에 세 가지 별도의 인터페이스를 노출합니다:

• 네트워크 어댑터: Quectel EC25-EUX로 구동되며, 3G/2G 폴백을 지원하는 LTE 데이터를 제공합니다.
• 직렬 포트: SMS, 발신자 표시, 통화 응답을 관리하기 위한 AT 명령을 내리는 데 사용됩니다.
• USB 사운드 카드: RP2040에 의해 관리되며, 모뎀의 1.8V PCM 오디오 인터페이스를 USB 호스트에 연결하여 컴퓨터가 전화 회선을 표준 오디오 입출력 장치로 취급할 수 있게 합니다.

전원 공급 시스템에는 GSM 전송 버스트 중에 필요한 2A 전류 스파이크를 처리하도록 특별히 설계된 3.8V 벅 컨버터가 포함되어 있어, 온보드 배터리 없이도 안정성을 보장합니다.

설계 및 개발

이 프로젝트는 "사양 우선(spec-first)" 접근 방식을 사용하여 개발되었으며, 초기 요구 사항을 단일 텍스트 파일로 정의한 후 회로도와 PCB 레이아웃으로 변환했습니다. 저장소에는 전체 KiCad 10 프로젝트, 제조 파일(Gerbers), 그리고 JLCPCB용 조립 지침이 포함되어 있습니다.

주요 설계 반복은 검토 과정을 통해 문서화되었으며, 초기 수정본에서 발견된 몇 가지 중요한 문제를 식별하고 수정했습니다:

• 안테나 피드 임피던스 불일치.
• 인덕터와 관련하여 벅 컨버터의 부적절한 배치.
• SIM 카드 소켓의 잘못된 방향.

커뮤니티 피드백 및 고려 사항

이 프로젝트를 둘러싼 논의는 구현의 유용성과 기술적 과제를 모두 강조했습니다. 사용자들은 Quectel EC25-EUX 모듈에 대한 의존성이 VoLTE 지원에 대한 의존성을 야기하며, 이는 전 세계 통신사들이 2G 및 3G 네트워크를 단계적으로 폐지함에 따라 매우 중요하다고 지적했습니다.

설계 과정과 관련하여 일부 커뮤니티 구성원들은 물리적 검증 없이는 실행 가능성에 의문을 제기하며 하드웨어의 "AI 생성" 특성에 대해 회의적인 반응을 보였습니다. 작성자인 @abijahkaj는 개발 워크플로우를 다음과 같이 명확히 했습니다:

"저는 사양을 한 페이지의 텍스트로 작성했고, 제가 만들고 있는 도구인 Koppar가 회로도와 보드를 생성했습니다. 그런 다음 데이터시트와 대조하여 검토했습니다. 검토 결과 층을 건너뛰는 35 Ω 안테나 피드, 인덕터에서 60mm 떨어진 벅 컨버터, 보드 안쪽을 향한 SIM 소켓을 발견했습니다." — @abijahkaj

향후 전망

이 프로젝트는 현재 조립 전 단계에 있습니다. 향후 개발 이정표에는 보드의 물리적 브링업, RP2040 사운드 카드 펌웨어 완성, 종단 간 오디오 경로 테스트가 포함됩니다. 이 설계는 CERN 오픈 하드웨어 라이선스 버전 2(허용적)에 따라 공개되었습니다.