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Dan Goodhew
Dan Goodhew
アプリケーションエンジニア スタッフ
掲載: 2021年8月14日

インターネットオブシングス(IoT)は、システム設計者の創造性によってのみ制限される、成長が著しい分野です。 しかし、マイクロコントローラ(MCU)、コネクティビティ、センサのカスタムソリューションを連携し、創造する仕事は、想像以上の時間と努力を要します。 どの様なシステム統合でも、2つの主な問題があります。 まず、ハードウェア、異なるMCU、センサ評価ボードは、異なるコネクタを使用している場合が多くあります。 次に、ソフトウェアの「グルー」コードは、MCUとセンサのすべての組み合わせで容易に入手できるものではなく、各組み合わせで個々にペアを組まなければなりません。 ルネサスのクイックコネクト IoTプラットフォームは、IoTシステムのクイックプロトタイピングに対応する標準的なハードウェアおよびソフトウェアの構築要素を提供することにより、これらの問題を解決します。

クイックコネクト IoTプラットフォームは、ほとんどのルネサスの評価ボードに標準Pmod™コネクタを提供し、ハードウェアとの接続を確保します。 また、このプラットフォームは、MCUファミリ間でソフトウェアに対しモジュールアプローチをとることにより、ポータブルなものにしています。また、統合開発環境(IDE)ソフトウェアパッケージのセンサとコネクティビティに共通なミドルウェアを含みます。

以下の図1は、UART上で通信する I2CとWi-Fi モジュールを使って、MCU評価キットと複数のセンサを組み合わせて作成された大気質 IoTシステムです。 クイックコネクト IoTプラットフォームは、 I2C、SPI、UART、GPIOインターフェースのほか、3.3Vと5Vの動作電圧に対応します。 さらに、一部のセンサはアナログで、Pmodに対応しなかったり、システムによっては複数のデバイスや電圧レールを必要とする場合があることも認識しております。 これらのより複雑なセンサシステムには、Clickboard™またはArduinoシールドのいずれかを使用しており、ほとんどのルネサスMCUボードに対応します。

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Quick-Connect IoT Platform
Figure 1. Renesas Quick-Connect IoT Platform

このコンセプトを開発するにあたり、Digilent®で定義されているI2C Type 6 Pmod以上の追加のI/Oピンが数個必要であることを認識しました。 拡張 SPIやUARTがあれば、拡張 I2Cもあるのが論理的に思えますので、Digilent社の助けを得てPmod Type 6A 拡張 I2Cを生み出しました。 ピン1から6は、Type 6との下位互換性があることに注意してください。 さらに、Type 6Aは、Digilent社から入手できるシンプルなケーブルで、Type 6とType 1(GPIO)に分解できます。

ルネサスRA MCUファミリをご利用いただく場合、新しいスタックとミドルウェアとしてクイックコネクタ IoTを選択できます。 同様に、RX MCUファミリを使えば、スマートコンフィグレータのコンポーネントとしてセンサを使うことができます。 いずれの場合でも、IDEコード生成プロセスは I2C依存性を強化し、ドライバとポートピンの設定を支援します。 これが終わったら、アプリケーションコードを書く段階になり、 顧客にとってお客様の製品をユニークにする「シークレットソース」を加える段階になります。

注記: RL78 MCUファミリにはコンフィギュレータがありませんので、ミドルウェアはコードジェネレータで生成された I2Cドライバと互換性があります。

ルネサスには非常に大きなプロセッサとセンサのポートフォリオがありますので、クイックコネクト IoTプラットフォームのリリース時に、お客様の需要が最も多いセンサ、すなわち、最も複雑なライブラリとミドルウェアを持つガスセンサファミリのサポートを開始しました。 これらのセンサには、屋内空気質ZMOD4410、屋外空気質ZMOD4510、冷蔵庫の空気質ZMOD4450を含んでいます。 もちろん、湿度・温度センサ HS3001無しでの空気質ソリューションなんて考えられません。

「コネクティビティ」の部分では、複数のコネクティビティソリューションがFlexible Software Package(FSP)内にあります。 USB、UART、イーサネットなどの有線バージョンのほか、Bluetooth® Low Energy(Bluetooth LE)、Wi-Fiなど複数のRFコネクティビティソリューションがサポートされています。

インフラストラクチャが IDEに配置されたら、各リリースに加える追加の周辺機器とコネクティビティソリューションに注意しましょう。

ルネサスのクイックコネクト IoTプラットフォームについての詳細は、www.renesas.com/quickconnect をご覧ください。

「ウィニングコンビネーション」のページ www.renesas.com/win にアクセスし、クイックコネクト IoTプラットフォームをどこで使うかについてのソリューションをご覧いただき、デザインのより早い市場投入にお役立てください。

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ニュース&各種リソース

タイトル 分類 日付
クイックコネクト IoT ページ 2023年2月23日