Nordic SemiconductorのnRF52810 SoC量産化により、 コスト重視のマスマーケット向けワイヤレス機器でも Bluetooth 5での接続が可能に

nRF52810 SoCは、Bluetooth 5に加え、従来はNordicのハイエンドnRF52シリーズSoCの機能である無線通信(OTA)経由のアプリケーションのアップデート、最適化されたNordic S112 SoftDevice(RFプロトコルスタック)、また最新のNordic nRF5 SDKにより最新のBluetooth規格の主なメリットのすべてを、開発者に提供することで、低価格なマスマーケット向けの製品開発を可能にします。

超低消費電力無線ソリューションのリーディング・プロバイダーであるNordic Semiconductor(OSE:NOD、以下Nordic)は本日、Nordicがクラス最高のnRF52シリーズの新製品として、メモリ最適化されたnRF52810 Bluetooth® Low Energy(Bluetooth LE) System-on-Chip(SoC)の量産と提供開始を発表しました。これで、実績のあるnRF52832(nRF52810とピン互換)とハイエンドのnRF52840 SoCを含む、NordicのnRF52シリーズにはすべての用途に対応した製品が揃うことになります。

NordicはnRF52810 SoCの量産開始に合わせ、Nordic S112 SoftDevice(Nordicの最新のRF Bluetooth 5(Bluetooth LE)プロトコルソフトウェア(スタック))、すべてのペリフェラルドライバをサポートする量産に対応した新バージョンのNordic nRF5 Software Development Kit(SDK)も発表しました。

nRF52810 SoCはNordicの定評あるnRF52シリーズのアーキテクチャをベースとし、消費電力をnRF52シリーズとしては最小に抑えるとともに、Bluetooth5の2Mbpsスループット、コイグジステンスの改善、およびアドバタイジングエクステンションによるブロードキャスト容量拡大をコスト重視のマスマーケット向けアプリケーションにもたらします。このnRF52810 SoCにも他のnRF52シリーズSoCで使用されている64MHz、32ビットのARM® Cortex® M4 MCUが採用され、LEセキュアコネクションや2Mbpsデータ処理などの機能に要求されるパフォーマンスを維持しています。またnRF52810 SoCのFlashベースのソフトウェアアーキテクチャにより、無線(OTA)によるアプリケーションのアップグレードを従来はコスト面での制約のため不可能だった製品においても実現します。

このSoCのターゲットとなるアプリケーションには、たとえばIoTを構成するネットワーク接続のセンサーやビーコン、ローコストのウェアラブル機器、コンピュータとタブレットのためのローコストのワイヤレスマウスやキーボード、使い捨ての医療用モニタリングデバイス、および高性能なMCUに付随する接続コントローラーなどがあります。

S112 SoftDeviceはnRF52810 SoCが持つ196kB Flash/24kB RAMを補完するよう設計された、徹底したテストと最適化が行われた軽量なスタックです。S112 SoftDeviceはわずか100kBしか占有せず、マスマーケット向けの幅広いBluetooth LEアプリケーションに十分な空きメモリを保証すると共に、OTAによるアプリケーションソフトウェアのアップグレードも余裕をもってサポートします。

nRF52810 SoCのパフォーマンスを最適化するためS112 SoftDeviceはデュアルペリフェラル/ブロードキャターのみのスタックとなっていますが、2Mbpsのスループット、Privacy 1.2、LEセキュアコネクション、LE Ping;Long ATT MTU、Bluetoothメッシュや他の専用プロトコルの使用を可能にするTimeslot API、およびPA/LNAコントロール機能を含めたBluetooth 5/Bluetooth LEの機能を維持しています。
Quote
The nRF52810 SoC and S112 SoftDevice complement the rest of the nRF52 Series line-up and are notable for bringing Bluetooth 5 wireless connectivity to any product, no matter how modest the application.
John Leonard, Nordic Semiconductor

 Nordicは、SoCの量産と同時に開発ツールを提供するため、エンジニアは最新バージョンのnRF5 SDKを使用して、nRF52810 SoCとS112 SoftDeviceの開発/デザインをすぐに開始することが出来ます。nRF5 SDK v14.1は量産に対応した開発ツールであり、nRF52810 SoCのペリフェラルドライバをすべてサポートしています。またnRF5 SDKにはIPv6 over Bluetooth LE adaptation layer(6LoWPAN)と完全なインターネットプロトコル(IP)スイートを含め、以前のIoT向けnRF5 SDKの機能が組み込まれています。この機能によってnRF52810 SoC Bluetooth LEアプリケーションはIPv6をネイティブでサポートし、IPベースのネットワーク経由で接続されている「モノ」と直接通信することができます。nRF5 SDKには組込み型アプリケーションの管理、構築、テスト、および展開を行う、完全なオールインワンソリューションであるSEGGER Microcontroller’s ‘Embedded Studio’ も含まれています。

nRF52810は基本的なBluetooth 5 SoCであり、より小さなメモリ割り当て、ペリフェラルセットもわずかに縮小されていることによって価格性能比を高めています。このペリフェラルセットにはADCとアナログコンパレータ、PDMデジタルマイク入力(x1)、4チャンネルPWM(x1)、SPI(x1)、I2C(x1)、UART(x1)、およびQuadrature Decoder(x1)が含まれています。このSoCにはARM M4 MCUが内蔵され、他のnRF52シリーズのSoCに使用されている組み込み型プロセッサと同様な計算パフォーマンスとDSP機能を実現しています。nRF52810 SoCにはnRF52832 SoCと同じ、100dBmリンクバジェットの2.4GHzマルチプロトコル無線(Bluetooth 5/ANT/2.4 GHz独自仕様)が搭載され、同様のRFパフォーマンスを実現しながら消費電流は0dBmのTxと1MbpsのRxでそれぞれ4.6mAに削減されています。無線出力は最大+4dBmまでブースト可能です。パッケージは6x6mm QFN32と5x5mm QFN16の2種類があり、2.5x2.5mm WLCSPも近々に提供開始予定です。

Bluetooth 5が従来の規格と比較した場合に持つ主な優位性には、Bluetooth 4.2と比較して2倍のオンエアのデータ帯域幅、およびアドバタイジングエクステンションによるブロードキャスト容量の8倍増があり、後者はアドバタイジングパケットペイロードのサイズを251バイトに拡大することによって特にビーコンアプリケーションにおいてより効率的なデータ伝送に貢献します。

NordicのプロダクトマーケティングマネージャーであるJohn Leonardは次のように述べています。
「nRF52810 SoCとS112 SoftDeviceは、他のnRF52シリーズのラインナップを補完する製品であり、またどれほどシンプルなアプリケーションであってもBluetooth 5によるワイヤレス接続機能を製品に搭載することを可能とします。」

「また量産グレードのSDKが同時に提供されるため、シンプルなアプリケーションにおいてはこれまで現実的でなかったワイヤレスのパフォーマンスと機能を組み込めるようになり、このことを活用できる新たな開発者が数多く生まれると期待されます。nRF52810の登場以前には、このような開発者が使えるデバイスは、最も恵まれた場合であってもごく限られたFlashと、より多くの場合にはわずかなROMのみしか使えないBluetooth 5以外のものに限られていました。そのためアプリケーションの複雑さが制約され、スループットや共存性が犠牲になり、またセキュリティや使いやすさを改善するはずのOTA経由のアプリケーションアップグレードも不可能でした。」

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