現在、掃除ロボット、スマートスピーカー、電動カーテンなど、さまざまなホームオートメーションデバイスが市場に投入されており、多くの従来の主要家電製品にワイヤレス接続機能が徐々に追加され、現代のスマートホームデバイスの一部となっています。この記事では、村田製作所が開発したホームオートメーション機器と無線接続モジュールの開発について紹介します。
ホームオートメーションは人々の生活をより便利にする
ホームオートメーションとは、家庭内のさまざまなデバイスの自動化を指し、スマートホームとも呼ばれます。住宅プラットフォームをベースとし、配線技術、ネットワーク通信技術、セキュリティ技術、自動制御技術、オーディオ・ビデオ技術を統合して、家庭生活に関わる設備を統合します。住宅設備や家族のスケジュール管理のための効率的な管理システムが構築されており、建物内の照明、窓、温度、湿度などを制御できるほか、アクセス制御や警報などのホームセキュリティも含まれる場合があります。
スマートホームでは、自然光、換気、日陰を利用して、電気と照明が必要なときだけシステムが起動するようにし、エネルギーと水の使用量を削減できます。さらに、スマートホームは適切な暖房、空調、照明を提供し、生活の質を向上させ、電気代や水道代を削減し、住宅の安全性、利便性、快適性、芸術性を向上させ、環境に優しく省エネな生活環境を実現します。
スマートホーム デバイスの重要な特徴の1つは、これらのデバイスがインターネットに接続されている必要があることです。一般的なスマートホーム システムは、集中型のハブまたはゲートウェイを介して接続されます。制御システムのユーザーインターフェースとしては、タッチスクリーン、キーボード、ボタン、スマートフォン、コンピューター、電話、リモコン、Webページなどが使用され、インターネットを介してオフサイト操作を実現することも可能です。家族が家にいない場合でも、自宅のスマートホームデバイスを制御または監視できます。
Wi-Fiモジュールがスマートホームデバイスの開発を加速
スマートホームデバイスの開発を加速するために、村田製作所は高度に統合されたWi-Fiモジュール、タイプABRを導入しました。® タイプABRは、NXP 88MW320 (ワイヤレス マイクロコントローラ) をベースにした小型モジュール (統合PCBアンテナ) で、2.4 GHz Wi-Fi® 802.11 b/g/nと最大72.2 MbpsのPHYデータ レートをサポートし、ホスト側アプリケーション用に200 MHz ARM Cortex-M4F MCUを統合しています。
タイプABRは、統合されたARM Cortex-M4F MCUを通じて独立したコンシューマー アプリケーションを簡単に実装でき、NXPの強力なEZ-Connectツール (WMSDKA) を使用して、顧客はソリューションを迅速かつ簡単にカスタマイズできます。スタンドアロンのWMSDKA構成に加えて、NXPはMCUXpresso統合ソリューションも提供します。MurataのタイプABR mikroBUS評価ボード (EVB) は、LPCXpresso 55S16/28/69開発ボードと組み合わせることができ、タイプABRモジュールは、WMSDKAファームウェアでサポートされているシンプルなシリアル インターフェイスを介して、NXP LPC MCUにWLANリンクを提供します。
ネットワークコントローラモジュールは設計しやすいソリューションを提供します
MurataのタイプABRネットワーク コントローラ モジュールは、データ取得、デバイス管理、産業用制御アプリケーション向けの設計が容易なソリューションをデバイス メーカーに提供します。タイプABRネットワーク コントローラ モジュールのRFマッチング、アンテナ設計、規制認証は、顧客の製品開発を迅速化するために事前に処理およびテストされています。各モジュールは、シンプルなUARTインターフェイスを通じて完全なネットワーク コントローラー ソリューションを提供できます。Type ABRモジュールのWi-Fi®、TCP/IP、セキュリティサプリカントなどのネットワークアプリケーション機能はモジュールから直接制御でき、AmazonのAlexa Voice Service（AVS）もサポートされています。機能豊富なタイプABRモジュールは小型フォーム ファクタで提供されるため、サイズと電力に敏感なアプリケーションに簡単に統合できます。
MurataタイプABRネットワーク コントローラ モジュールは、uAPおよびSTAデュアル モード ネットワーク トポロジとDSSS/CCK/OFDM変調モードをサポートします。スタックは、512 KB SRAM、128 KBマスクROM、2 MB SPIフラッシュ メモリ モジュールを内蔵して内部で実行され、UARTおよびGPIOインターフェイスをサポートし、内部リファレンス クロック (外部スリープ クロックはオプション) を備えています。モジュールのサイズは22.0 x 19.0 x 2.4 mmで、-30℃～+85℃の温度範囲で動作できます。FCC/CE/IC認証に合格し、RoHSに準拠しており、産業用IoT、スマート ホーム、センサー ネットワーク、ゲートウェイなどのアプリケーションに適しています。
評価ボードは顧客の製品開発をスピードアップします
村田製作所は、ABR型ネットワークコントローラの応用に向けて、顧客の製品開発を加速するための関連評価ボードも発売した。タイプABR評価ボードには、「serial_mwm_demo」イメージが事前にフラッシュされており、NXPリファレンス プラットフォームのプラグ アンド プレイ エクスペリエンスを提供できます。Murataは、NXP WMSDKA「serial_mwm_demo」のカスタマイズ バージョンを提供しています。現在、Type ABR評価ボードはNXPのMCUXpressoソリューションに統合されています。ユーザーは、NXPのMCUXpresso IDEとNXPのMCUXpresso SDKをダウンロードするだけで、タイプABRネットワーク コントローラーの評価と設計を開始できます。
また、村田製作所はEmbedded Artists ABと緊密に連携し、MikroBUS™ 相互接続設計を特徴とする村田製作所のタイプABRモジュール向けの柔軟な評価ボードソリューションを提供しています。タイプABR MikroBUS評価ボードは、LPCXpresso55S69開発ボード (LPC55S69-EVK) などのNXPのLPC開発ボードに直接接続できるほか、Arduinoアダプタを介してNXPのi.MX RT開発ボード ファミリ (MIMXRT1010-EVKなど) にも接続できます。
結論
市場に出回っている多くのスマートホーム デバイスは、標準化された最も一般的なWi-Fiワイヤレス テクノロジーによって接続されています。村田製作所のタイプABRネットワーク コントローラは、完全かつ高度に統合されたソリューションを提供します。サポート評価ボードを使用することで、顧客の関連製品の開発を加速することができ、より深く理解する価値のある選択肢となります。