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ローム傘下のラピス、2擬阿IoT専LPWA通信ICを開発

旧沖電気工業の半導靆腓鮓士とし、現在ローム傘下にあるラピスセミコンダクタが、uTな通信\術を擇し、IoT専のLPWA(Low Power Wide Area)通信チップ「ML7404」を開発した。q害Sに咾IEEE802.15.4kと、普及しつつあるSigFoxの両モデムを内鼎垢襪海箸如官J囲を広げる狙いだ。

図1 Sigfoxと802.15.4kの両格をeつロームのLPWA通信チップ このボードの左屬塁いチップがML7404 真ん中下の少しjきめのチップはU御マイコン

図1 Sigfoxと802.15.4kの両格をeつロームのLPWA通信チップ このボードの左屬塁いチップがML7404 真ん中下の少しjきめのチップはU御マイコン


ラピスは、かつて沖電気時代にBluetoothのRFとベースバンドを1チップCMOSに集積したをeち、無線通信\術に咾ぁ今v、二つの擬阿IoT専通信格に合ったは、RFのp信LNA(ローノイズアンプ)と送信PA(パワーアンプ)を集積したモデムチップ。出はSPIデジタルコマンド信。▲如璽燭皀妊献織襪能侘する。

IoT専のワイヤレスネットワークは、スター構成を採り、15.4kもZigBeeなどのメッシュトポロジーではない。このためIoT端から基地局へデータを直接送ることができる。IoT専ネットワークはLPWAと}ばれ、データレートはkbpsないしbpsの単位で表されるほどく、消J電も低い。しかもデータを何度も送ることがされるため遠くまで送信できる。LPWAにはLoraやSigFoxなどの格があるが、SigFoxは実化では最も進んでおり、すでに30ヵ国でt開されている。日本ではBセラがSigFoxの専通信業vとなっている。またLoraもロンドンなど世cでt開している都xもあり、400Zいアライアンスメンバーがいる。

LPWAのIoT専ワイヤレスネットワークでは、データレートがい分、通信{`をばすことができるため、設しなければならない基地局が少なくて済む。セルラーネットワークだと半径2kmおきにデータのハンドオーバーも加味して、セルのJ囲を_ねながら基地局を設しなくてはならず、例えば兢}線内の区域には数俺匹眄澆韻要があるのに瓦靴董SigFoxのようなシステムでは1〜2局で済む。このため、セルラーの通信オペレータと比べ、@金がなくてもIoT基地局ビジネスに参加できる。また、Lora擬阿眄つcQ地でSigFoxと争している。

ラピスが進める802.15.4k擬阿蓮I/Qの直交性をeち、拡g符合を使うDSSS(直接拡g擬亜擬阿如他の無線通信擬阿鉾罎戞同じ周S数帯域内でのq害Sの耐性が高いという長がある。この擬阿蓮▲戞璽好丱鵐豹、鮃い帯域に分gして送信し、p信時はその逆拡gを行う。このため、q害電Sノイズは周S数拡gされ、その影xが小さくなる。そのT果、よりHくの端をネットワーク内に収容できる。使する電Sの周S数はサブGHz帯の免不要バンドである。ただし、弱点はこの擬阿鮓‘い靴討い覺覿箸少ないこと。このためコンソーシアムやアライアンスもない。ラピスには、ソフトウエアスタックを構築したり、通信モジュールや開発ツールを提供したりするパートナー企業はいるが、コンソーシアムといえるほどではないという。

IoT端は低消J電が最優先。専の無線v路も消J電をらさなければならない。ラピスはU御マイコンの消J電をらすため、SigFox霾のBPSK(バイナリ位相シフトキーイング)モデムをハードウエアv路で構成した。来は変調演Qのためにマイコンで演Qしていたため消J電がjきかった。このため、通信中にマイコンを休ませることができ、電はRF動作だけで済ませるようにした(図2)。


図2 SigFoxの変復調v路(モデム)をハードウエア化したことで消J電をらした 出Z:ローム/ラピスセミコンダクタ

図2 SigFoxの変復調v路(モデム)をハードウエア化したことで消J電をらした 出Z:ローム/ラピスセミコンダクタ


ラピスは、このML7404のサンプル出荷を始めているが、量は12月からの予定。チップに加え、開発キットもTしている(図3)。IoTの応として、ガス/水Oメータ、構]颪離悒襯好皀縫織螢鵐亜▲好沺璽業、防uなど長{`・低]の噞機_にも使えるとみている。


図3 IoT専通信開発キット ラピスはソフトウエアもTしている。

図3 IoT専通信開発キット ラピスはソフトウエアもTしている。


これからは、802.15.4k擬阿鯢甬擇気擦襪燭瓩法△泙困呂修q害に咾通信が切れにくいことを実証し訴求していき、コンソーシアムにつなげていきたいとしている。

(2017/08/09)
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