LoRa無線モジュールを開発した村田製作所。組み込みLinux・Cyclone編Cortex-M7編Cortex-M編Cortex-A編RTOS編マガジンVOLUME.19(IoT特集)深層学習の研究者が語る、SPRESENSETMの魅力。モノづくりの現場から採取した大量のデータを、GPUやクラウドといった高性能な演算リソースを活用して日々解析をしている。彼らがエッジデバイスとして着目したのは...世界のソニーが掲げる、IoT時代の新戦略。技術の粋を集めたSPRESENSETMの挑戦「ビジネス×オープンプラットフォーム」ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社100社あれば100通りのカスタマイズ要求が生まれるIoTビジネスの時代をリードするため、技術のソニーが掲げた戦略は、オープンコミュニティの最大活用。これまでに培った技術力を集約し、人工衛星などの極地環境にも対応できるIoT向けボード...走り始めた“AIシューズ”。STM32マイコンが楽しさを加速。STマイクロエレクトロニクス株式会社モノの認証で“トラスト”なシステムを実現。IoT時代に安心できる社会を目指す東芝デバイス&ストレージ株式会社ハイパワー化で可能性の広がるPoE。無線+μC3で給湯器IoTを実現。イー・フォース株式会社VOLUME.18(AI特集)秒間32兆回の演算で日本の課題を解決。Xavierがつくる、AI製品成功までの確かな道筋。NVIDIACPUやDSPに比べて圧倒的なコア数を有する「GPU」。このGPUの性能を日々進化させることにより、クラウドからエッジまで、世界中のシステムに革新を起こしてきた「NVIDIA」。DNNDK:自動車をはじめ数多くの実績が証明。エッジを中心にAIニーズに応える。ザイリンクス株式会社ArmNN:新たな世界を牽引する、ArmのAI/MLプラットフォーム。アーム株式会社VAB-820:VIAとMicrosoftが一致協力、AI時代に向けた新たな取り組みを開始。Japan株式会社DeLTA-Family:超小型FPGAを深層学習に活用、LeapMindの開発ソリューション。LeapMind株式会社SPRESENSE:マルチコア×超低消費電力、エッジAIの最有力を目指した新たなる挑戦。Tabletが小型・高効率化を実現。VicorVOLUME.17(IoT特集)半導体メーカ発、CBMソリューション。日本の産業IoTの課題の一つである「マシンメンテナンスにおけるCBM(状態基準保全)」には、機器の振動解析が欠かせない。アナログ・デバイセズは、「ソリューション・プロバイダ」として、高精度MEMSセンサー、エッジ・コンピューティング、ワイヤレス・ネットワーク、ゲートウェイ、クラウド、ソフトウェア・パッケージまでを包括したパッケージ・ソリューションを“日本主導”で提供する。ソフトバンクとSTが拓くIoT。LPWAエコシステムを相互活用STマイクロエレクトロニクス株式会社Mbedデバイスからサービスまで。困難を伴うマイコン移行の決め手は、確かな統合開発環境と安心サポートIARシステムズ株式会社MEMS、24GHz/60GHzレーダー、ToF。ジャパン株式会社VOLUME.16(産業ソリューション特集)OPC-UA導入を迅速かつ容易に実現。日本の産業IoTを牽引するソリューションベンダ、マクニカ株式会社マクニカ半導体商社として長年培ってきた技術力と知見を有するマクニカが、FA分野に向けてIoTやAIを活用した新規事業の立ち上げに挑んでいる。工場内の振動などの各種センサやコントローラで取得したデータを分析し、工作機械やロボットなどの生産設備の予知保全や異常検知などを行うシステムを構築している。データ分析に利用するAIの開発や、装置への組み込みも支援する。電源設計でもう失敗しない。音声入力と再生をコンパクトに実現。LiteがUIをスマートに東芝デバイス&ストレージ株式会社CPUまでの1インチを解消。KKSnapDragonでAI・4K市場に攻勢。インフィニオンがモータ制御の常識を変える。ジャパン株式会社ベクトル制御などの最新の制御理論に基づいたアルゴリズムや電力効率に優れたインバータ回路を実装しなければならず、さらに、モータの諸元や動作仕様に応じたチューニングも必要である。ジャパン株式会社は、白物家電やドローンなどを対象に、小容量モータのターンキーソリューション「iMOTIONTM」を提供している。LoRa無線モジュールを開発した村田製作所。STと協力して評価ボードを提供STマイクロエレクトロニクス株式会社ACサーボモータ制御の最適解。マイコンを求めシリコンラボを採用。交換なしの電池駆動1年を実現。シリコンラボラトリーズ加速度センサーの常識が変わる!?ADIの新MEMSセンサーアナログ・デバイセズ株式会社SPRITZERがIoTを拓く。ソニーが新しいプラットフォームを提案ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社VOLUME.14(プロセッサ特集)Arm+Linux+クラウド+ミドルウェア+量産ボード。一括供給で産業分野に攻勢をかけるルネサスの底力。Linuxプラットフォーム」は、プロセッサ、Linux、開発環境、ミドルウェア、ボードからなる包括的なソリューション。これを利用すると、産業用機器の開発期間を40%削減できる。ここでは、本プラットフォームの概要や既存のLinuxサポートとの違い、今後の取り組みについて話を聞いた。SemiconductorsIoTへのショートカット。東芝デバイス&ストレージ株式会社オーディオ専用のSigmaDSPで高音質サウンドを手軽にデザイン。アナログ・デバイセズ株式会社IoTセキュリティ、信頼性は担保されているか。株式会社DTSインサイトVIAがサイネージやIoT向けに、3.5インチSBC「VAB-630」を発売。Japan株式会社RTOS、マルチコア、機能安全でIARと日立超LSIがタッグ。IARシステムズ株式会社VOLUME.13(マイコン特集)さらなる高みへ。MCU約1,100ラインアップ。シナジー効果の最大化へNXPセミコンダクターズ2015年12月、NXPセミコンダクターズと旧フリースケール・セミコンダクタ(以下、フリースケール)は経営統合し、一気に売上高および製品ラインアップを増やした。統合後の会社名は、NXPセミコンダクターズ(以下、NXP)である。現在、メモリメーカーを除く半導体メーカー別シェアランキング世界第5位(米IHS社発表)であり...LoRaにも対応しIoTをリード。マイコンとセンサーに強いST。STマイクロエレクトロニクス株式会社ADIが目指すIoTエコシステム。東芝マイクロエレクトロニクス株式会社SIGFOX社のリファレンスとして採用。仏での成功、次は日本のIoTを牽引シリコンラボラトリーズPSoC、FMマイコン、無線通信製品。日本サイプレス株式会社インフィニオンから産業用マイコン。ジャパン株式会社VOLUME.12音楽の可能性を広げるハイブリッド・カホン。EC-10」が登場した。生みの親はシンセサイザーやBOSSブランドのエフェクターなどで知られるローランドである。太陽誘電Wi-SUN無線モジュールにシリコンラボEFM32が採用シリコンラボラトリーズALABの多彩な技術と製品開発を支えるAtmelのMCU&プロセッサアトメルジャパン合同会社JapanTaxiのタクシー業務IoT基盤開発。新しいTXZファミリ登場。東芝マイクロエレクトロニクス株式会社アルテラSoCをさらに使いやすく国産SOMと国産RTOSが強力タッグ日本アルテラ株式会社ドローン、IPカメラ、ロボット、VR。SoC」の採用がオートモーティブを筆頭に広がっている。した躍進の陰には、設計支援やコンサルテーションを通じて顧客システムのTTM(Time-to-market)を支援する、Xilinxのアライアンスパートナーの存在がある。VOICEでは...太陽光発電用パワコンのデジタル電源回路をSTM32F303で構成。ーMPPTとFRTに対応した高度なアルゴリズムを実装ーSTマイクロエレクトロニクス株式会社Cortex-M0を搭載した東芝のカスタムチップを採用。最新のFAコントローラに「アルテラSoC」を採用。→Volume.15(2017年8月)LoRa無線モジュールを開発した村田製作所。STマイクロエレクトロニクス株式会社(以下、ST)は、IoT向けネットワークの一つであるLoRaWAN規格に対応したソリューションに関する協力を進めている。具体的には、村田製作所が同規格に対応した無線通信モジュールを開発し、STがこのモジュールを搭載した評価ボードやソフトウェアを提供する。モジュールの外形寸法は、12.5×11.6×1.76(mm)と小さい。このモジュールはSTのCortex®-M0+マイコンを内蔵しており、ソフトウェアをユーザが書き換えられるようになっている。センサや周辺回路をモジュールに直結して制御することが可能だ。ここでは、協力の経緯とLoRaWAN対応製品の概要について話を聞いた。氏LoRa技術の推進企業と組んで開発。村田製作所には「電子部品の大手メーカ」というイメージがあります。兵庫(村田):もともとセラミックコンデンサなどの受動部品を手がけてきました。これらを発展させてRFフィルタなどの高周波部品を開発し、さらに他社製のプロセッサや通信ICと組み合わせ、弊社のRF設計技術を駆使して無線通信モジュールを開発しています。LoRaの技術には、いつ頃から取り組んでいますか?兵庫:2014年ころに、LoRa無線の特許を持つ米国Semtech社とLoRaモジュールの開発を検討していました。これは、現在、LoRaWANと呼ばれている大がかりなネットワーク構築の話ではなく、LoRa無線でピアツーピア通信を実現しよう、という話でした。area)ネットワークの話が出るようになったのは、2015年以降です。IoTでは、多くの通信規格が乱立しています。band)-IoTなどが出てきました。これらの中で、LoRaは比較的早くから展開が進んでいました。Memberとして活動していたこともあり、一緒にLoRaWAN規格対応の無線通信モジュールを開発する流れとなりました。開発は順調に進みましたか?兵庫:設計は2015年にスタートしました。モジュールだけあっても、ユーザは評価できません。STと一緒に評価ボードを準備したり、各国の電波法認証の取得や輸出管理の準備を行ったりして、実際にモジュールの量産に入ったのは2016年の終わりでした。石川(ST):当社の評価ボードの出荷が始まったのは2017年2月、電波法認証の取得が済み、日本国内で提供を始めたのは4月からです(図1)。LoRaは、どのような規格ですか?石川:聞き慣れていない方は、「LoRa無線」と「LoRaWAN規格」を混同するケースが多いと思います。LoRaと言ったとき、それは長距離通信を実現できるSub-GHz帯の無線変調方式を指し、無線チップベンダのSemtechがIPを保持しています。無線の物理層の部分だけ同じものを使っても、IoTのネットワークを構築するには不十分です。Allianceが設立されました。LoRaWANのネットワーク構成は?石川:ノードとゲートウェイの間のネットワーク構成はスター型で、シングルホップで数kmの通信を実現しています。ノードからゲートウェイへ通信し、そこからネットワーク・サーバ、そしてアプリケーション・サーバへとデータを受け渡します(図2)。新規のノードがネットワークに追加される際に行う、サーバとの間の認証プロセスなども定義されています。図2:LoRaWANのネットワークアーキテクチャ柔軟でオープンなLoRaWAN。競合するSigfoxとの違いは?兵庫:個人的なイメージですが、Sigfoxはネットワークの提供に力を入れているように見えます。ネットワーク・サーバにデータをストアするところまでは用意されていますが、アプリケーション・サーバの仕組みやサービスはユーザが自分で考える必要があります。石川:LoRaとSigfoxでは、アライアンスや事業展開の考え方に違いがあります。LoRaWANはユーザが自由にネットワーク・サーバ、アプリケーション・サーバを構築し、通信網を作ることが可能です。兵庫:LoRaの場合は、自前でゲートウェイを設置することもできますし、小規模なオペレータに自社のためだけのネットワークを構築してもらうこともできます。LoRaのネットワークを構築するとき、誰かにおうかがいをたてる必要がない、ということですね。LoRaWANは誰もがネットワーク・オペレータとなることが可能です。そのため、複数の事業者からネットワークが提供され、市場にさまざまなな選択肢がもたらされることが考えられます。渡辺:携帯電話網もそうですが、Sigfoxではつなぐ人がいて、その人から通信料を徴収することで事業が成り立っています。「人口密度が高いところを優先的に」という状況が、どうしても出てきます。そのため、例えば過疎地や山間部でIoTサービスを提供したいときは、LoRaのほうが立ち上げやすいと言えます。Sigfoxは1つのネットワーク・オペレータが日本全国をカバーしようとしているので、ノードがあちこち動き回るケースではSigfoxが有利です。LPWAの規格はそれぞれ一長一短があり、どれか一つに淘汰されるわけではない、と思っています。Allianceの最近の活動について教えてください。Parametersという追加規格があり、国や地域ごとの利用周波数や電波強度などを規定しています。日本で使われるAS923(アジア地域の923MHz帯)については、2016年の終わりに仕様の大枠が決まりました。渡辺:LoRaに限りませんが、LPWAの多くは免許が不要なSub-GHzのISM周波数帯を利用しています。このSub-GHz帯が、国によって仕様が異なるんです。日本の周波数帯は920MHzですが、欧州は870MHzです。430MHz〜470MHzを使っている地域もあります。Allianceによって策定されています。国ごとに仕様が異なることは、やっかいな問題ですか?渡辺:ハードウェアを作る立場としては、やっかいです。band)の2種類のモジュールを設計しました。誰でも自由に電波を出せるISM帯ならではの問題があります。Talk”という仕組みがSub-GHz帯の通信に義務付けられています。周りで誰かが話(通信)をしているときに、それを聞かずに話し始めると、両方ともロストしてしまう可能性があります。これを避けるため、「誰かが話していたら、少しの間、自分が話すのを待つ。人の話が終わってから話し始める」という仕掛けをモジュールに実装する必要があります。原(ST):電波法対応とは別の話ですが、ネットワーク・オペレータのところに行って接続試験を行う際には、ゲートウェアやネットワーク・サーバ、ノード側でパラメータ設定の確認を行うことがあります。接続試験を重ねることで、日本で接続する際に必要な情報を社内で共有し、必要に応じてユーザに提供するソフトウェア・スタックに反映させています。LoRaとSigfoxの両対応品を準備中。LoRaモジュールの外形寸法は?兵庫:12.5×11.6×1.76(mm)です。電源とアンテナを用意すれば、単体で動きます。原:このモジュールにはSTのマイコン(STM32L072CZ)が内蔵されています。マイコンのI/Oはモジュールの端子として外に引き出されているので、直接、センサや周辺回路につなぐことができます。別途、ホストとなるマイコンを用意する必要がない分、リーズナブルと言えます。評価ボードには、どのようなソフトウェアが用意されていますか?石川:LoRa無線チップのドライバソフトウェアと、LoRaWANプロトコルスタックを組み込んだサンプルコードを用意しています。加速度センサ、ジャイロ・センサ、地磁気センサ、温湿度センサ、大気圧センサを搭載した拡張ボードを用意しており、これらのセンサに対応したドライバソフトウェアも、併せて提供しています。ボードの価格は?石川:本体の評価ボードは1万円以下、拡張用のセンサボードは3,000円くらいです。このボードを使って、どれくらいの規模のネットワークを構築できるのでしょう?石川:STがパートナ企業と共同で開催した実習セミナーでは、40名の参加者のノードを、同時に1台のゲートウェイに接続しました。多くのノード数でも問題ないでしょう。理論上の制限はありません。LoRa無線には電波強度に合わせてデータレートを変化させる仕組みが入っています。通信環境が良ければ高いデータレートで短時間で通信を完了します。通信環境が悪い場合には低いデータレートで通信の確立を優先してデータ転送が行われますので通信時間が長くなります。電波法では1台のノードが帯域を占有できる時間が規定されているので、同じデータ量を通信する場合、通信環境に依存して、ノード1台あたりが必要とする総通信時間が異なります。ゲートウェイによるノードの収容数を考える場合には、全ノードの総通信時間が収容力の上限となりますので、その意味では「通信環境に依存する」というのが正確です。想定しているLoRaモジュールのユーザ層は?兵庫:ガスメータや水道メータなどのメータ系、人の位置検出や物流などのトラッキング系、このあたりが大きな市場になると見ています。あとは、交通量や人の流れ、河川の水量などのモニタリングの用途が考えられます。渡辺:いろいろなデータをどんどんクラウドへ上げる、というのがLPWAの真髄です。クラウドに上がったデータをどう使うか。いう形に加工してどのようなサービスを提供するか。アイデアを考える人たちがいっぱいいて、そういうところから実際のビジネスにつながる、お金を払ってでも利用したいサービスが出てくると期待しています。IoTでは、セキュリティを気にするユーザが少なくありません。渡辺:ノードからサーバまでの通信部分に対するセキュリティは、LoRaWANの仕様に規定されているとおり、AES-128のブロック暗号を適用しています。これとは別に、ノードの中の暗号鍵をハッキングされないようにする耐タンパの仕組みを用意しています。オプションという形で、STのセキュアエレメント(セキュアマイコン)「STSAFE」を搭載できるようにしています。石川:マイコンは内部データの読み出し制限の機能を備えているので、通常のユースケースではSTSAFEを使わなくても十分にセキュアです。お金と時間をかけた強引な手段で、暗号鍵がハッキングされないとも限りません。IoTデバイスは、屋外のいろいろな場所に設置されます。デバイス自体が盗難されたとしても、最終的に暗号鍵を取り出せないようにしてくれるのがSTSAFEです。今後の展開は?兵庫:弊社のモジュールについては、搭載しているソフトウェアを改良して、LoRaとSigfoxの両方の規格に対応できる製品を提供する予定です。2017年内にサンプルを出荷できればいいかな、というイメージで考えています。今後、小型・低コスト品を開発することも考えています。場合によっては、より高性能なハイエンド品の開発を検討する可能性もあります。石川:STは、評価ボードを活用したLoRaのプロモーションに今後も力を入れていきます。その一環として、さまざまな形態のセミナーも開催していく予定です。本日はありがとうございました。EYE'SSTはさまざまなIoT無線通信に対応したソリューションを提供してきているが、経験豊富な村田製作所と組んだことで、ついに本気を出したようだ。LoRaはIoTにおける無線通信I/Fの一つではあるが、LPWAにおいて、セキュアな多ノード対応であればあるほどエッジノードの真価が問われてくる。NOTEネットワーク・エッジからクラウド接続までをカバー。PackマガジンVOLUME.19走り始めた“AIシューズ”。STM32マイコンが楽しさを加速。VOLUME.17ソフトバンクとSTが拓くIoT。LPWAエコシステムを相互活用VOLUME.15LoRa無線モジュールを開発した村田製作所。STと協力して評価ボードを提供VOLUME.13LoRaにも対応しIoTをリード。マイコンとセンサーに強いST。VOLUME.12音楽の可能性を広げるハイブリッド・カホン。STM32F042がローランドの創造性を解き放つ。VOLUME.11太陽光発電用パワコンのデジタル電源回路をSTM32F303で構成。VOLUME.10STM32F429で認証時間0.3秒を実現。業界の常識を打ち破る顔認証テクノロジー。VOLUME.9人気のロボット「Robi」はこうして作られた!豊富なI/Fを備えたSTM32F2を採用。VOLUME.8ロボットで世界ナンバーワンを目指す!STのArm®マイコンとMEMSセンサーで高度な制御を実現。VOLUME.7あなたのゴルフスイングを「見える化」MEMSセンサー+STM32で広がる新たな世界。VOLUME.6ローパワーの「STM32L」マイコンが実現した腕時計型脈拍計がランナーに大人気。VOLUME.5進化を続けるSTのSTM32ファミリ。注目を集めるメディカル分野でも実力を発揮。VOLUME.4世界が認めたTRON、世界に羽ばたくT-Kernel。坂村健氏と語る、これからの組み込み。VOLUME.3日本電産のモーター制御プラットフォームにSTM32ファミリを採用。VOLUME.2待望久しかったCortex-M3マイコンの解説書がついに誕生。VOLUME.1数ミリ秒のレスポンスが要求される競技飛行の制御にSTM32の処理性能が貢献。可視化し解析するサブコアとメインコアをシームレスにデバッグ。高機能IoTアプリケーションを効率的に開発、解析する方法とは深層学習の研究者が語る、SPRESENSETMの魅力。世界のソニーが掲げる、IoT時代の新戦略。走り始めた“AIシューズ”。STM32マイコンが楽しさを加速。モノの認証で“トラスト”なシステムを実現。IoT時代に安心できる社会を目指すハイパワー化で可能性の広がるPoE。無線+μC3で給湯器IoTを実現。reserved.お問い合わせ会社概要プライバシーポリシーポイントとは?。