Müller-electronicとFG28が、次世代スマート水道メーターにシンプルさと性能を実現
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絶えず変化する正確なスマート水道メーターのニーズに適応
Müller-electronicは、幅広いスマート・メータリング・ソリューションを含む、スマート・メータリング・デバイスの大手デザイナーおよびメーカーです。同社は長年 Silicon Labs の顧客でもあり、以前のデバイスのいくつかは Si446x EZRadioPRO® トランシーバーをベースにしていました。しかしスマート水道メーターの次世代モデルは、より高い柔軟性と性能を必要としたため、Müller-electronic は、長年にわたり信頼性を証明してきたパートナーであるSilicon Labsに依頼することにしました。
この目標を達成するためにはシステム統合が鍵となったため、両開発チームは、GPIOオプションの拡充、LCDコントローラの搭載、そしてシンプルな単一チップ構造を優先しました。より製造に適した形状と優れた性能に加え、電力管理が重視されました。SoCベースの設計は、両方の問題に対処するのに役立ちます。統合型デバイスにより必要な部品数が減少し、さらにそのアーキテクチャによって消費電力が抑えられ、1200mAhバッテリーで最大7数年間の動作が可能になります。
Silicon Labs の開発プラットフォーム、特に Simplicity Studio に精通していることで、ファームウェア開発プロセスが大幅に迅速化された一方、既存のライブラリとよく知られたツールチェーンにより、スムーズな移行が促進されました。RAILなどの新しいオプションには初期学習が必要でしたが、前世代で蓄積された知識により、全体的な開発速度は加速化されました。セキュアなエンジンを搭載することで、将来の使用と移行がさらに簡素化され、デバイスのセキュリティが強化されました。
課題
Müller-electronicが、次世代ワイヤレス水道メーターのマルチチップ設計から SoC ベースの設計への移行に着手したとき、GPIOの柔軟性、部品表（BOM）の簡素化、さらなるエネルギー節約の必要性に対処したのが長年のサプライヤーである Silicon Labsでした。
ソリューション
Silicon LabsのFG28デュアルバンドsub-GHz Bluetooth LE SoC は、最大限の柔軟性、性能、電力効率を提供し、Müller-electronicは積極的な消費電流目標を達成し、バッテリー寿命を延ばすことができます。
その結果
Müller-electronicがSoCへ切り替えたことでBOMが大幅に低減し、部品数は約12パーツ削減されました。この簡素化により調達ニーズが削減され、1ユニットあたり約30ユーロが節約されました。
FG28 SoC でバッテリー寿命の延長に関する野心的な消費目標を達成
Müller-electronic のメタリング製品は、将来の開発のための多目的プラットフォームと、需要の増加に伴いコストを劇的に増加させることなくスケールアップできる能力を求めていたため、Silicon LabsのEFR32FG28（FG28）ポートフォリオは非常に理にかなった選択となりました。
FG28 SoC は、スマートホーム、セキュリティ、照明、ビルオートメーション、メータリングの IoT アプリケーションに最適なデュアルバンドsub-GHz + 2.4 GHz Bluetooth LE SoCソリューションです。このデュアルバンド・ソリューションは、長距離性能を提供する高性能Sub-GHz無線とBluetooth無線を組み合わせて設計上の柔軟性を高めます。
メモリのフットプリントが大きくI/O 数も増加しているため、設計統合が可能で、Secure Vault™は、製品のニーズに合った、またはそれ以上のセキュリティレベルを柔軟に選択できます。開発者は、コード開発の簡素化によりFG28 で追加メモリも利用でき、広範な最適化を行わずにテストが容易になります。
結果：低コストでメモリを向上
Müller-electronic が SoC ベースの設計に移行したことで、最終的に部品表 (BOM) が大幅に削減されました。従来の 2 チップ・ソリューションと比較して、 FG28ベースの設計では、ブロック・コンデンサの使用が減り、必要なコンポーネント数が約 12部品減少しました。これにより、調達の簡素化だけでなくコスト削減も可能になり、1ユニットあたり約30ユーロの節約となりました。これは、大量かつ低コストの製品に大きな影響を与えます。
しかし、最大の影響は、FG28 で利用できるメモリの増加によるものです。これにより、コンパイラ・スイッチを最適化することなく、複雑で広範なテスト・ユニットをソフトウェアに組み込むことができました。そのため低消費電力アルゴリズムでの予期しない動作が回避され、開発とテストが約 20% 高速化されるとともに、テスト機能の余地を残すためにシステムソフトウェア部品を除外する必要がなくなります。
Müller-electronicとSilicon Labs の確立された関係は実りあるもので、今後もさらに強化されると言えるでしょう。Müller-electronicがFG28 SoC と行った直近の取り組みの結果、システム統合の改善、BOMの削減、バッテリー寿命の延長を実現した次世代のワイヤレス水道メーターが生まれました。これにより、革新的なSoCソリューションは、スマート・メータリング技術の進歩を促進し、IoT 業界の将来的発展への道を拓くことが改めて証明されました。
