Bluetooth LE モジュールとシステムオンチップ (SoC)のどちらを選択するかは、Bluetoothデバイスの設計において重要かつ難しい決定です。各オプションには独自の利点と欠点があるため、パフォーマンス、機能、コストを慎重に比較検討することが不可欠です。 Bluetooth 技術の熟練した専門家として、RF - star はBluetooth チップセットとモジュールの詳細な比較を提供することで、意思決定プロセスを簡素化することを目指しています。このガイドは、生産量、技術的専門知識、予算、市場投入までの時間に基づいて最適な選択を行うのに役立ちます。 Bluetooth SoCとは何ですか？ Bluetoothシステムオン チップ (SoC) は、デバイス内で Bluetooth 通信を可能にする集積回路(IC)です。通常、コア プロセッサ、RF トランシーバー、メモリ、補助回路が含まれます。SoCはBluetooth 通信の中心として機能し、データの送信と処理を管理します。 Bluetooth モジュールとは何ですか? 対照的に、Bluetooth LEモジュールは、包括的で低電力のBluetooth通信ソリューションとして機能する事前認証済みのユニットです。Bluetooth LE SoCと、プリント回路基板（PCB ）上のRF回路、水晶発振器、アンテナ整合回路、アンテナ、バラン、周辺機器インターフェイスなどの追加コンポーネントを統合しています。モジュールは、事前にパッケージ化されたプラグアンドプレイソリューションであり、製品開発を大幅に簡素化し、開発者が基礎となるRF設計を気にすることなく、より高レベルの製品機能に集中できるようにします。 TI CC2340 SoC & RF-star RF-BM-2340B1 モジュール サンプル Bluetooth LE モジュールとSoCの詳細な比較 Bluetooth LEモジュールと SoCの違いを比較するために、次の主要な指標を使用します。 関数 使いやすさ 応用 料金 1.機能の違い Bluetooth SoC は Bluetooth 通信に不可欠な機能を提供しますが、完全に機能するシステムを作成するには追加の周辺コンポーネントが必要です。SoC を選択する開発者は、必要な RF 回路、電源管理、組み込みソフトウェアを設計して実装する必要があります。 このレベルのカスタマイズは、製品のフォーム ファクター、消費電力、パフォーマンスを細かく調整する必要がある場合に役立ちます。ただし、開発サイクルが長くなることも意味し、プロジェクトには RF 設計と組み込みソフトウェア開発の専門知識を持つチームが必要になる場合があります。 一方、Bluetooth モジュールには、Bluetooth 5.0 シリアルポートファームウェア、UART ダイレクトドライブファームウェア、SPI透過伝送ファームウェア、I2C ファームウェアなどの周辺 RF 回路と関連する組み込みソフトウェアが統合されています。開発者は外部 MCU を使用して Bluetooth接続を直接制御できるため、製品開発の作業負荷と複雑さが大幅に軽減されます。これにより、開発者はアプリケーション層に集中し、Bluetooth 接続をより迅速に製品に統合できます。 Bluetooth シリアル ポート モジュールについて詳しくは、ブログ「汎用シリアル通信プロトコル: UART、SPI、I2C」をご覧ください。 2.使いやすさ Bluetooth Low Energyモジュールは、使いやすさを念頭に置いて設計されています。多くの場合、UART、SPI、I2C、GPIO などの標準化されたハードウェア インターフェイスとソフトウェア プロトコルを備えているため、さまざまなシステムに簡単に統合できます。 さらに、Bluetooth LEモジュールには通常、広範なドキュメント、開発キット、リファレンス デザインが付属しており、開発プロセスがさらに容易になります。多くのモジュールには、必須の Bluetooth プロファイルとサービスをすぐに使用できる堅牢なソフトウェア スタックも付属しています。つまり、Bluetooth の経験があまりない開発者でも、ワイヤレス接続を製品に統合できます。 対照的に、Bluetooth SoC を使用するには、より高度な技術的専門知識が必要です。開発チームは、RF ハードウェアと組み込みソフトウェアの設計に精通している必要があります。これには、RF 回路の作成、コンポーネントの選択と配置、電力の最適化、Bluetooth 準拠の確保が含まれます。このアプローチは、大量生産において柔軟性と潜在的なコスト削減をもたらしますが、より多くの時間、リソース、専門知識が必要になります。 3.応用 Bluetooth LE SoC とモジュールのどちらを選択するかは、アプリケーションによって大きく異なります。Bluetooth モジュールは、特に利便性と開発時間の短縮が単価の高さを上回る中程度の生産量の場合、最小限の労力でワイヤレス接続を実装するのに最適です。 Common applications for Bluetooth LE modules include smart home devices, such as smart plugs, light bulbs, and security cameras; smart medical devices, such as blood glucose monitors and digital thermometers; and industrial IoT devices, such as sensors and actuators that require reliable wireless communication. Bluetooth SoCs, however, are better suited for applications that require high customization, integration, and scalability. They are often used in large production volumes, where cost savings from using SoCs are substantial. Typical applications include high-performance consumer electronics, such as smartphones, tablets, and laptops; wearable devices, such as smartwatches and fitness trackers; and automotive applications, such as in-car entertainment systems and advanced driver-assistance systems (...

導入 デジタル革命により、モノのインターネット (IoT) が私たちの日常生活に浸透しました。堅牢なパフォーマンスと多用途なアプリケーションで定評のある Wi-SUN テクノロジーは、大規模な IoT 実装の選択肢として好まれています。この記事では、Wi-SUNテクノロジー市場、その主な利点、使用例とアプリケーション、およびRF-starのWi-SUN 実装について説明します。 Wi-SUNテクノロジー市場 Business Research InsightとMarket Research Futureによる最近のWi - SUNテクノロジー市場調査レポートによると、世界のWi-SUNテクノロジー市場は2022年に3億1,927万米ドルと評価され、2024年から2032年の間に驚異的な13.45%のCAGRで145億6,800万米ドルに達すると予測されています。この急増は、スマートメーター、センサー、IoTデバイスの継続的な普及と、 COVID-19パンデミックによって促進されたデジタル変革の加速によって促進されています。特に、北米はWi-SUNテクノロジーの採用が大幅に進んでいる地域として際立っています。 図1 ：Wi-SUN技術市場規模、2023年～2032年（10億米ドル） 出典：https://www.marketresearchfuture.com/reports/wi-sun-technology-market-8695 Wi-SUNの概要 Wi-SUNとは何ですか？ Wi-SUN (Wireless Smart Ubiquitous Network) は、IEEE 802.15.4 標準に基づく無線通信ネットワークです。高性能、低消費電力、長距離、強力な耐干渉性、高データ スループット、および非常に安全な無線通信ソリューションを提供します。 メッシュネットワークとして、周波数ホッピングと自己構成技術により、 IoTデバイス間の長距離通信と大容量データ伝送を実現します。また、自己修復機能も備えています。 Wi-SUN: HAN vs. FAN Wi-SUN は、ホーム エリア ネットワーク (HAN) とフィールド エリア ネットワーク (FAN)という2 つの主要な運用プロファイルをサポートしています。 HAN: ホームエリアネットワークHAN には現在、ルーター B や拡張 HAN (リレー伝送をサポート) など、いくつかの種類があります。ルーター B は、ホームエネルギー管理システム (HEMS) コントローラーを指し、スマート家電やスマートメーターを接続します。これにより、スマート家電のエネルギー消費をリアルタイムで監視したり、スマートシティアプリケーション用の FAN と通信したりすることができ、スマートホーム環境が向上します。 FAN: フィールド エリア ネットワークWi-SUN FAN は、各デバイスが近くのデバイスと複数の接続を確立できるメッシュ ネットワークで、数千のノードまで拡張できます。各ノードは、一般的な長距離ホップを提供します。エンド デバイスが別のエンド デバイスとの接続に失敗した場合、自動的に他のエンドデバイスがルーター ノードに接続できるように代替パスが再構成されます。このため、スマート グリッドや街灯などの大規模なインフラストラクチャに最適です。Wi -SUN トポロジを以下に示します。 図2 Wi-SUNネットワークトポロジ Wi-SUNネットワークの利点 低遅延と高データ スループット: Wi-SUN のメッシュ トポロジーは、低遅延の通信エクスペリエンスを保証し、高データ スループットをサポートし、大規模な IoT 展開の要求に応えます。 低消費電力: Wi-SUN デバイスは通常、バッテリー電源を使用するため、エネルギー消費が大幅に削減され、デバイスの寿命が延びます。 導入の容易さと拡張性: Wi-SUN は、そのシンプルなネットワーク構造と自己形成ネットワークのサポートにより、IoT エコシステムの進化に合わせて拡張できる柔軟性を備え、大規模アプリケーションに最適な選択肢となります。 高いセキュリティ: Wi-SUN は、高度な認証などの多層のセキュリティ メカニズムを提供し、データ転送の安全性を確保します。 相互運用性: オープン スタンダード IEEE 802.15.4 に基づく Wi-SUN は、エンド デバイス間のデータ相互運用性をサポートし、全体的なネットワーク効率とアプリケーションの範囲を拡大します。 コスト効率: Wi-SUN は、自己形成型および適応型周波数ホッピング技術を統合することで全体的なコストを削減し、特に幅広い IoT アプリケーションに適しています。 広範囲のカバレッジ: Wi-SUN は、サブ 1GHz 帯域 (860MHz 帯域、920MHz 帯域、および 1GHz 未満の他の帯域) の電波を使用することで、到達範囲が広がり、他の電子機器や障害物との無線周波数干渉が少なくなります。スマート シティ、スマート ホーム、エネルギー管理システムなどのユーティリティの接続に最適です。 Wi-SUNアプリケーション Wi-SUN テクノロジーは、さまざまなグローバル アプリケーションで採用されつつあります。 スマートシティ Wi-SUN は長距離伝送、拡張性、双方向通信、低消費電力を特徴としており、多くの都市でスマート メーターや街灯に導入されています。たとえば、インドのハイデラバードにあるスマート シティ リビング ラボでは、Wi-SUN メッシュ ネットワーク テクノロジーを活用して都市の資産を効率的に管理しています。 スマート街灯 Wi-SUN technology supports large-scale outdoor IoT networks, including AMI metering and distribution automation, offering smart streetlight solutions for cities. In London, Wi-SUN mesh networks power streetlights, reducing maintenance costs and energy consumption while enhancing flexibility for aesthetic lighting and public safety. Smart Meters In smart cities, Wi-SUN technology enables real-time monitoring and management of electricity usage, optimizing energy distribution and reducing consumption. Solar Power Plants Wi-SUN networks allow for real-time monitoring of solar panel operations ...