Choć rozwój urządzeń Internetu Rzeczy (IoT) stale postępuje, łączność między urządzeniami pozostaje stałym wyzwaniem dla projektantów. Dziesięć lat temu zaprojektowanie urządzeń, z którymi pierwsi użytkownicy IoT mogliby łatwo się połączyć, było wyzwaniem. Obecnie urządzenia IoT wymagają nie tylko bezproblemowej łączności od razu po wyjęciu z pudełka, ale muszą także zapewniać bezpieczną łączność w sieciach heterogenicznych, jednocześnie wydłużając czas pracy baterii. Dla programistów, którzy muszą szybko reagować na presję konkurencji, skrócenie czasu dostawy jeszcze bardziej skomplikuje projektowanie IoT. Dlatego niezwykle ważne staje się znalezienie bogatego w funkcje zestawu rozwojowego, który można dostosować do kompleksowego ekosystemu systemu bezprzewodowego o małej mocy na urządzeniach chipowych (SoC). Zestaw uruchomieniowy tego typu dostarczony przez Nordic Semiconductor jest w stanie spełnić wszystkie wymagania.
nRF54L15 firmy Nordic to zestaw deweloperski oparty na płycie ewaluacyjnej nRF54L15-DK (rysunek 1), zaprojektowany w celu przyspieszenia projektowania IoT przy użyciu bezprzewodowych układów SoC firmy Nordic z serii nRF54L (w tym nRF54L15). Ten zestaw deweloperski może również symulować urządzenia nRF54L10 i nRF54L05. Oprócz kompletnych plików projektu sprzętu, zestaw zawiera również płytkę drukowaną, która zapewnia kompletną bezprzewodową platformę rozwojową wyposażoną w bezprzewodowy układ SoC nRF54L15 firmy Nordic, zewnętrzną pamięć flash 8 MB, układ zarządzania energią oraz anteny do komunikacji 2,4 GHz i NFC.
Rysunek 1: Płytka rozwojowa nRF54L15-DK integruje bezprzewodowy układ SoC nRF54L15, pamięć flash, układ scalony zarządzania energią i złącze, tworząc kompleksową platformę sprzętową, która obsługuje szybkie wdrażanie bezpiecznych, wieloprotokołowych urządzeń IoT. (Źródło obrazu: Nordic Semiconductor)
Oprócz zestawu złączy do debugowania i złączy do analizy mocy, ta płytka rozwojowa zapewnia także wiele elementów interfejsu użytkownika, w tym diody elektroluminescencyjne (LED) i przyciski do ręcznej interakcji podczas debugowania i wykonywania oprogramowania. Trzy zestawy złączy prowadzą do uniwersalnego portu wejścia/wyjścia (GPIO) SoC, umożliwiając pełną kontrolę bezprzewodowego SoC zbudowanego specjalnie do zastosowań IoT zasilanych bateryjnie.
Zaprojektowany specjalnie do zastosowań IoT o niskim poborze mocy
Seria bezprzewodowych układów SoC nRF54L firmy Nordic to jeden z czwartych generacji układów SoC Bluetooth (BLE) firmy Nordic o niskim poborze mocy. Siła technologiczna firmy Nordic jest w pełni odzwierciedlona w jej wszechstronnym połączeniu funkcji i wydajności, czyli dokładnie tego, czego potrzebujesz przy projektowaniu rozwiązań w zakresie łączności wieloprotokołowej i rozwiązań o wydłużonym czasie pracy baterii. Wszystkie produkty z serii nRF54L charakteryzują się tą samą architekturą, różniącą się wielkością pamięci nieulotnej (NVM) i pamięci o dostępie swobodnym (RAM), przy czym nRF54L15 ma największą pojemność odpowiednio 1,5 MB i 256 KB.
Architektura ta opiera się na parze procesorów (rysunek 2), w tym na głównym rdzeniu Arm Cortex-M33 i opracowanym przez firmę Nordic koprocesorze RISC-V. Kiedy procesor Arm Cortex-M33 przetwarza aplikacje, przekazuje zadania krytyczne czasowo rdzeniowi RISC-V, zapewniając przetwarzanie o niskim opóźnieniu dla wejść/wyjść, timerów i urządzeń peryferyjnych architektury.
Rysunek 2: Bezprzewodowy układ SoC nRF54L integruje ARM Cortex-M33, koprocesor RISC-V, wieloprotokołowy transceiver i różnorodne urządzenia peryferyjne. (Źródło obrazu: Nordic Semiconductor)
Architektura nRF54L eliminuje ciągłe obawy ludzi dotyczące bezpieczniejszych urządzeń IoT i wdraża wiele kluczowych ulepszeń bezpieczeństwa, w tym Arm TrustZone, zabezpieczenie przed manipulacją, przyspieszenie szyfrowania, uwierzytelnione debugowanie, bezpieczne przechowywanie kluczy i niezmienną strefę rozruchową do ustanawiania katalogu głównego zaufania. Podsumowując, funkcje te stanowią niezbędną podstawę do bezpiecznych aktualizacji bezprzewodowych, bezpiecznego rozruchu i bezpiecznego uruchamiania zaufanych aplikacji.
W przypadku komunikacji bezprzewodowej za obsługę realizacji wieloprotokołowych stosów bezprzewodowych odpowiada procesor Arm Cortex-M33. Procesor ten, używany w połączeniu ze zintegrowanym wieloprotokołowym transiwerem 2,4 GHz o niskim poborze mocy, może zapewnić 8 decybeli (w oparciu o moc nadawania 1 miliwata (dBm)) i czułość odbioru -96 dBm.
Synergia zasobów stosu i funkcjonalności sprzętu zapewni, że Twój projekt będzie obsługiwał różne wiodące technologie łączności i protokoły IoT, w tym Bluetooth 6.0, BLE, Zigbee, Thread, Matter, Amazon Sidewalk i zastrzeżone protokoły 2,4 GHz, z szybkością do 4 megabitów na sekundę (Mb/s). Jeśli Twoje urządzenie IoT nadal musi obsługiwać współistnienie z Wi Fi, procesor Arm Cortex-M33 będzie obsługiwał stos Wi Fi układu towarzyszącego Wi Fi Nordic nRF70. Układ ten można łatwo podłączyć do układów SoC Nordic serii nRF, takich jak seria nRF54L.
Bezprzewodowy SoC nRF54L w pełni spełnia wymagania BLE Core 6.0 i posiada takie funkcje, jak wykrywanie kanałów Bluetooth. Technologia wykrywania kanałów może osiągnąć rewolucyjną precyzję i możliwości bezpiecznego określania zasięgu, aby zaspokoić potrzeby nowej generacji elektronicznych znaczników, inteligentnych zamków do drzwi, sprzętu gospodarstwa domowego i systemów śledzenia aktywów.