次世代のスマートミニチュアWi-FiモジュールはIoTおよびM2Mを加速

著者 Nikos Vokas

DigiKeyの提供


EC19D、EC19W、およびEC32L開発エコシステム - スマートソフトウェア、スマートモジュール、IoTを容易に。 WiSmartを考えましょう。

低電力、低コストのWi-Fiモジュールの画像

図1:低消費電力、低コストのWi-Fiモジュールは、モノのインターネット(IOT)およびマシンツーマシン(M2M)経由で、ほぼすべてのデバイスをスマートフォン、タブレットおよびクラウドベースのアプリケーションと接続することを可能にします。 (Econaisの提供)

すべてのインターネットが根付くにつれ、Wi-Fiは、スマートオブジェクト、モノのインターネット(IOT)や、マシンツーマシン(M2M)コミュニケーションで見られるアプリケーションと同じくらい多様な新たな課題を満たすために必要とされています。 価格がWi-Fiソリューションに対するキードライバーであり続けていますが、今ではまた、より広い様々な特殊アプリケーションと上位層プロトコルをサポートしながら、より高い性能と低消費電力を実現しなければなりません。

スマートなものは、スマートなソリューションを要求

Econaisは、設計者がこれらの新たな課題に応えるために特別に作成されたWi-Fi接続ソリューションの完全な範囲を提供しています。 使用が容易な組込みモジュールとソフトウェア開発キット(SDK)からカスタム設計と製造サービスまで、それぞれが超低電力(ULP)と高性能ワイヤレス製品設計におけるEconaisの深い専門知識を反映しています。 同様に重要なのは、それらすべてがEconaisのWiSmart技術の恩恵を受けていることで、このことを次に探求していきます。 まずは、Econais組み込みのWi-Fiモジュールを、ほぼすべてのアプリケーション向けのワイヤレス接続とIoTへの最短パスにする機能のいくつかを見てみましょう。

Econaisの組み込みワイヤレスモジュール

図2:Econaisの組み込みワイヤレスモジュールは、Wi-Fiを有効にした製品の迅速な開発と認証を可能にする、包括的な開発エコシステムと包括的なソフトウェアスイートによってサポートされています。 (Econaisの提供)

例えば、ここに描かれたEconaisのEC19D01モジュール(図2および3)は、最大20Mビット/秒の実際のデータレートでIEEE 802.11b/g/n標準をサポートします。 このコンパクトなモジュールは、8 × 8 × 1.5mmの寸法を持ち、シャットダウン時には12.3μA、通常動作時には1.8mAを消費します。

EconaisのEC19D01 802.11b/g/n Wi-Fiモジュールの画像

図3:EconaisのEC19D01 802.11b/g/n Wi-Fiモジュールのシステム略図 (Econaisの提供)

Econaisのすべての組み込みWi-Fiモジュールのように、EC19D01には、802.11プロトコルスタックをサポートする32ビットMCU、ネットワークアプリケーションに伴うフル機能のTCP/ IPスタック、データセキュリティや、さらにデバイスのコンフィギュレーション用のプロビジョニング方法が含まれます。 また、標準的なシリアル、SPIまたはSDIOインタフェースを介してホストシステムとデータおよび制御信号を交換する責任があります。

このモジュールに付属のソフトウェアは、すべての必要な規格、機能、ならびに設計者がIoT、M2Mおよびオーディオ/ビデオアプリケーションのために必要ないくつかの追加のユニークな機能をサポートしています。

標準機能
  • シリアル〜Wi-Fi
  • SoftAP(レガシーAP)
  • WPS 2.0
  • WPA/WPA2-PSK
  • ウェブ構成
  • HTTPS/SSL
  • IPV4サポートを備えたTCP/IPスタック
高度な機能
  • DLNA
  • OTA FWアップグレード
  • MCUでのアプリケーションプログラミング
  • 高速ソフト/ハードカットローミング(18.4ms)
  • WPA/WPA2エンタープライズ(TLS、TTLS、PEAP、証明書)
  • Xively統合
  • Wi-Fiダイレクト
  • MQTT
  • ボンジュール
  • RTOS
ユニークな機能
  • ProbMe
  • メッシュネットワーキング
  • 同期オーディオ
  • 電力管理エンジン
EC19D01モジュールの無線は、高い性能とエネルギー効率を提供するために高度なアーキテクチャを採用しています。 無線部分は、劇的に受け入れサイクルと市場投入までの時間を短縮するEconaisの事前認定済みの国際対応ソリューションすべての重要な部分です。 この設計プロセスはさらに、内蔵フラッシュと一体型アンテナおよびすべての政府機関に対する認定を装備したEC19W01モジュールの導入により加速されます。

モジュールの32ビットプロセッサはハイファイオーディオ、ビデオの複数のストリーム、またはシリアルデータストリーミングのようなカスタムアプリケーションのための追加の「オーバーヘッド」で、フルWi-Fi機能、TCP/IP接続、複数の上位層プロトコルスタックをサポートするのに十分強力です。 Econaisのすべてのモジュールは、簡単に特定のアプリケーションの要件に構成することができる、組み込みソフトウェアおよびAPIの豊富な補完で処理能力を十分に活用します(図4)。

EconaisのEC32Lモジュールのブロック図

図4:EconaisのEC32Lモジュールおよびソフトウェアライブラリのブロック図 (Econaisの提供)

基本の802.11機能に加えて、ファームウェアにはP2PクライアントとP2P-GOを備えたWi-Fiダイレクトなどの高度のWi-Fi機能のサポートとともに、全範囲のセキュリティオプション(WPS2.0、WEPおよびWPA/WPA2の個人と企業のバージョン)が含まれています。 HTTPS/ SSLセキュリティスタック、DHCPクライアント/サーバー、設定可能なウェブサーバと標準のTCP/UDPソケットは、オンチップTCP/IPプロトコルスタックを補完します。

アプリケーションソフトウェアモジュールにはまた、Xively™クラウドサービスサポートが含まれ、クラウドベースのアプリケーションの開発を支援します。 同様に、ホームエンターテインメントおよびホームオートメーションアプリケーションは、デジタルリビングネットワークアライアンス(DLNA/UPnP)プロトコルスタックを介してサポートされています。 モジュールに組み込まれたユニークで独自のEconaisのProbMe™大量構成技術は、アウトオブボックスの設定と既存のWi-Fiネットワーク上のデバイスの迅速な登録を簡素化することを可能にします。

クラウド接続デバイスの画像

図5:クラウド接続デバイス (Econaisの提供)

特殊なアプリケーションのニーズに対応するために、Econaisはまた、処理能力、リソース、およびメモリが特定のアプリケーションスペース向けに最適化された組込みモジュールの選択肢を提供しています。 プロセッサリソース、メモリ、シリアル/パラレルおよびオーディオ/ビデオI/Oの必要な量のみを提供することにより、Econaisは、設計者が品質、信頼性、およびフル機能の製品の市場への迅速な投入を維持しながらも、最も費用対効果の高いソリューションを実現することを可能にします。 Econaisの設計サービスは、お客様のためにセミカスタムおよびフルカスタム設計の同じ技術とノウハウをもたらします。

Econaisのエンジニアはまた、技術サポートが、設計が最終製品となる時、設計の評価や、信頼できる技術と企業の究極の選択の場合に、重要な要素であることを認識しています。 Econaisは、電子メール技術サポート、オンラインヘルプデスクチケット、そして設計を立ち上げ進展するのに必要となる、できるだけ多くのリソースを見つけるためのナレッジベースを提供します。 リファレンスデザインおよびソフトウェア(と継続的なアップデートとダウンロード)に含まれるサンプルコードと一体になって、スマートホームから工業用、ウェアラブル、オーディオ/ビデオアプリケーションまでのいずれかを設計する設計者は、迅速かつ容易にクラウドに接続された製品を得るために必要なすべてを見つけることができます。

EconaisのWiSmart = 涙なしでのクラウド接続

EconaisのWiSmart技術は、シームレスにその製品の組み込まれたインテリジェンス、ワイヤレス接続およびクラウド接続リソースを統合し、設計者がスマートでより費用対効果の高いIoT対応およびクラウドに接続されたソリューションを作成することを支援します。 すべての組込みモジュールは、Econaisが製品にバンドルする事前テスト済みプロトコルスタック、アプリケーション、ドライバ、その他のリソースを選択しカスタマイズすることを容易にする、開発ツールの強力なセットでサポートされています。 また、Econaisは、モノのインターネット用に特に構築されたXivelyパブリッククラウドサービスと提携し、そのクラウドサービスAPIのライセンスを取得しました。

EconaisのWiSmartソリューションは既に、低電力、低コスト、小型サイズを享受しています。 XivelyのクラウドサービスAPI用のネイティブサポートを追加することで、これらは次のようなクラウドベースのサービスをサポートするために簡単に、センサやモニタ内に統合することができます。
  • リモート/クラウドベースのユーティリティメーターとスマートグリッド
  • ヘルスケアの監視と遠隔医療
  • 高忠実度オーディオおよびビデオストリーミング
  • 遠隔監視、データ収集、および制御
  • セキュリティアプリケーション
これらや、他の多くのアプリケーションは、主にクラウドを次のものに利用して、クラウドアクセスから大幅に利益を得ることができます。
  • リモートデータロギング(オンボードメモリリソースをほとんど必要としないか、不要)
  • リモートデータモニタリング(パフォーマンスメトリックを追跡し、予測)
  • ウェブプログラマブルユーザープロファイルからの適応、最適化、および制御の自動化(最小のオンボード処理や計算が必要)
  • 分散データ収集、傾向分析、および予測
  • 世界中のどこからでもユーザによるリモート制御および構成
Econaisはよりスマートで、より費用対効果の高い組み込みWi-Fiソリューションを有効にすることで事業を構築してきました。 WiSmart技術の追加により、同社は、IoTに設計を投入する最小で最速かつ最も費用効果の高い方法を提供しています。

注:
WiSmart、Econais、EC19D、EC32L、ProbMeとWiSAudioはEconais、Inc.の商標です。すべての商標はそれぞれの所有者の財産です。

DigiKey logo

免責条項:このウェブサイト上で、さまざまな著者および/またはフォーラム参加者によって表明された意見、信念や視点は、DigiKeyの意見、信念および視点またはDigiKeyの公式な方針を必ずしも反映するものではありません。

著者について

Nikos Vokas

Article contributed by Nikos Vokas, FAE Manager, Econais.

出版者について

DigiKey

ミネソタ州シーフリバーフォールズに拠点を置くDigiKeyは、試作および設計段階、量産段階のいずれにおいても、電子部品を卓越したサービスとともにグローバルに提供し、DigiKeyでは、750社以上の一流メーカーから提供される600万点以上の製品を取り扱っている。