スマートシティ

スマート水道メータ

スマート水道メーターは、インテリジェントな保全とコスト削減を可能にします。当社のワイヤレス集積回路、設計リソース、およびツールは、スマート水道メータ設計に最適です。

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概要

スマート水道メータリングとは?

都市化と水不足の急速な増加に伴い、公共事業、都市、地方自治体は、水漏れと改ざん検出機能を備えたスマート水道メータリングで廃棄物を最小限に抑えながら、できるだけ効率的に水を供給することができます。スマート水道メーターは、住宅、商業、工業用途での水の消費量を測定します。漏出検知器は、消費の変則性を検出し、水漏れの可能性を特定します。スマート水道メーターは、長距離のワイヤレス低電力接続を使用するバッテリー駆動の機器であるため、すべてのモニタリングデータはワイヤレスで収集されます。

スマート水道メータリングのメリット

スマート水道メータリングにより、公益事業者、都市、地方自治体は、水の需要と供給のバランスを効率的に調整し、コストを削減し、持続可能性の要件に貢献することができます。スマート・メーターは、配水ネットワーク全体で漏出などの水の損失を自動化して削減します。電力会社は、手動メーターの読み取りなしで自動的に消費量を請求できます。このプロセスでの透明性は、顧客満足度を向上させ、顧客の節水に役立ちます。

スマート電気メータ向けの当社ソリューション

Silicon Labs では、水道メータの設計に最適な、完全ワイヤレスの低電力プロセスのソリューションを提供しています。当社の幅広いポートフォリオには、業界をリードするチップセットとモジュール、革新的なワイヤレス・ソフトウェア、PSA レベル 3 の認証を持つ世界初の SoC (System on Chip) を含む最も堅牢なセキュリティが含まれています。 

スマート水道メータリングにおける主な製品開発に関する考慮事項。

スマート水道メーターの電池寿命を延長する

消費電力は、スマート水道メータリングにおける設計上の重要な考慮事項です。電池寿命が長いため、交換の必要性が減少し、ユーティリティのメンテナンスコストが削減されます。Silicon Labs の独創的な超低消費電力 SoC 設計と低デューティ・サイクルの最適化により、バッテリーで数十年の動作寿命を持つスマート水道メーターを実現できます。

最適なネットワーク・トポロジーとプロトコルの選択

スマート水道メータリング・ソリューションに最適なネットワーク・トポロジーとプロトコルを選択する際は、ビジネス・モデル、サービスプロバイダ、地域に基づいて複数の選択肢から選択できます。Silicon Labs では、独自のワイヤレス・プロトコルや Wi-SUN メッシュなど、あらゆるシナリオに対応するハードウェアとソフトウェアのソリューションを見つけることができます。

スマート水道メーターとワイヤレス性能

広範なワイヤレス範囲と接続の高い信頼性は、水道事業者の重要な決定基準となります。スマート水道メーターは、通常、困難な無線条件のサイトに設置されます。Silicon Labs は、サブ GHz Wi-SUN メッシュと独自規格のワイヤレス・プロトコルを提供し、デバイスの到達範囲を最大化します。当社のワイヤレス SoC およびモジュールは、優れた RF 性能、信頼性の向上、すべての場所で完全な接続性を維持することで知られています。

セキュリティ

スマート・メーター・デバイスがハッキングされた場合の影響を考慮すると、セキュリティは重要な設計上の考慮事項です。Silicon Labs のハードウェアとソフトウェアは、最も高度な論理、物理、およびワイヤレス攻撃からスマート・メータリング・デバイスを保護する堅牢なセキュリティを備えています。当社の PSA 認証レベル 3 認証 Secure Vault ファームウェアは、ワイヤレス SoC やモジュールでこの究極の保護を提供する世界初の製品です。

BoM コストの最小化

最適化された部品表（BOM）による製品コストの削減は、ほとんどのスマート・メータリング製品の開発者にとって重要な考慮点です。Silicon Labs の SoC は、32 ビット MCU と高性能 RF 無線とセキュリティを兼ね備えているため、デバイス・メーカーは設計上のコンポーネント数を削減し、部品表コストを削減できます。

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EFR32BG22 シリーズ 2 Bluetooth Low Energy（SoC）

メータリング・アプリケーション全体にわたる IoT デバイス向けのエネルギー効率の良い Bluetooth 5.2 メッシュ・ネットワーキングの実現に最適です。

詳細情報

EFR32BG22 および EFR32BG22E Bluetooth Low Energy（LE）ワイヤレス SoC ソリューションは、ワイヤレス Gecko シリーズ 2 プラットフォームの一部です。このデバイスは、エネルギー効率を重視して設計されており、業界最高の超低送受信電力を提供し、高性能、低消費電力の Arm® Cortex® M33 コアは、コイン型電池の寿命を最大で 10 年にまで延長できる業界最先端のエネルギー効率を提供します。BG22ではエネルギー効率の高いアプリケーションを作成できますが、BG22E (エネルギー節約を表す「E」) では、バッテリーの寿命を延ばし、バッテリーを完全に排除する設計をサポートすることでこれをさらに一歩進めます。BG22 ファミリと BG22Eファミリは、Ambient IoT やエネルギーハーベスティングデバイス向けの市場をリードする理想的な SoC です。対象となるアプリケーションには、Bluetooth メッシュ低電力ノード、スマートドアロック、パーソナル用ヘルスケアおよびフィットネスのデバイスなどがあります。資産追跡タグ、ビーコン、屋内ナビゲーションも、SoC の汎用性が高く、1m 以下の位置情報精度を持つ Bluetooth Angle of Arrival (AoA) 機能とAngle of Departure (AoD) 機能の恩恵を受けています。

主要仕様

Bluetooth 5.4 および Bluetooth メッシュ対応

超低消費電力バッテリ駆動型またはバッテリーレス IoT デバイスに最適

EFR32FG25 サブ GHz ワイヤレス SoC

マルチレート OFDM、FSK、OPSK 変調を備えた、長距離、サブ GHz ワイヤレス SoC は、＋2.4 Mbps データ・レートを実現し、2.4 GHz 干渉に対する耐性を維持します。

詳細情報

EFR32FG25 ワイヤレス SoC は、スマート・メータリング、照明、都市、ビルディングオートメーションのための長距離、サブ GHz ワイヤレス接続に最適なソリューションです。マルチレート OFDM、FSK、OPSK 変調方式により、2.4 GHz 干渉に対するイミュニティを維持しながら、最大3.6 Mbps のデータレートが可能です。大型のメモリフットプリントとIO数の増加により、設計の統合が可能になり、Secure Vault™ との組み合わせることで、より高いレベルのシステムセキュリティを実現できます。

主要仕様

最大 1920 kB のフラッシュと 512 kB の RAM

Wi-SUN マルチレート OFDM、FSK、O-QPSK 変調

EFR32MG21 シリーズ 2 マルチプロトコル・ワイヤレス SoC

再生可能エネルギーを含む、有線給電型 Zigbee、Thread、Bluetooth メッシュのアプリケーション向けに最適化された 2.4 GHz ワイヤレス SoC

詳細情報

EFR32MG21 デバイスは、IoT へ高性能、低消費電力、安全性を提供します。処理能力を向上させ、RF パフォーマンスの向上、アクティブ電流の低減のために設計された EFR32MG21 デバイスは、コネクテッド照明、ゲートウェイ、音声アシスタント、スマート・メータリングなどの、2.4 GHz ワイヤレス　SoC 有線給電型 Zigbee、Thread および Bluetooth メッシュアプリケーションに最適化されています。

SoC のEFR32MG21 ファミリーには、Secure Vault テクノロジーを活用できる統合セキュリティ・サブシステムとデバイスが含まれています。Secure Vault は、物理的にクローン可能でない機能（PUF）ハードウェア技術を備えた最先端のセキュリティ・ソフトウェア機能を提供し、IoT セキュリティ違反や知的財産の侵害のリスクを大幅に軽減します。

802.15.4 と Bluetooth Long Range 両方に対して -104.3 dBm より良い感度、最大で + 20 dBm の出力電力を備えた、EFR32MG21 は、堅牢な RF リンクを提供して、信頼性のある通信を確保します。EFR32MG21 は、Simplicity Studio 5 開発ツールを使用し、開発キット、SDK モバイル・アプリ、当社の特許取得済みのネットワーク・アナライザーで、簡単な移行と製品化までの時間の迅速化を実現します。

主要仕様

理想的なアプリケーション

照明および音声アシスタント

最高レベルの IoT セキュリティ

Secure Vault

EFR32MG24 シリーズ 2 マルチプロトコル・ワイヤレス SoC

PSA レベル 3 セキュリティ保護を備えた超低消費電力、マルチプロトコル 2.4 GHz SoC は、バッテリー駆動デバイスに AI/ML と高性能なワイヤレスを提供します。

詳細情報

EFR32MG24 ワイヤレス SoC は、スマートホーム、照明、ビルディング・オートメーション製品向けの Matter、OpenThread、Zigbee プロトコルを使用したメッシュ IoT ワイヤレス接続に最適です。高性能 2.4 GHz RF、低消費電流、AI/ML ハードウェア・アクセラレーター、 Secure Vault™ などの主要機能により、IoT デバイスメーカーは、リモートおよびローカルのサイバー攻撃から保護されたスマートで堅牢かつエネルギー効率の高い製品を作成できます。最大 78 MHz で動作する ARM Cortex®- M33、最大 1.5 MB のフラッシュおよび 256 kB の RAM により、将来の成長の余地を残しながら、要求の厳しいアプリケーション向けのリソースを提供します。対象アプリケーションには、ゲートウェイとハブ、センサー、スイッチ、ドア・ロック、LED 証明、照明器具、位置情報サービス、予知保全、ガラス破損検出、ウェイクワード検出などが含まれます。

主要仕様

理想的なアプリケーション

スマートホーム、照明およびビルの自動化

最高レベルの IoT セキュリティ

Secure Vault™

EFP01 電源管理 IC

パワーアンプと低ノイズ・アンプが統合された、このフロントエンド・モジュール（FEM）は、最大出力 +30 dBm でサブ GHz ネットワークの範囲を最大化します。

詳細情報

EFP01 Energy Friendly Power Management IC (PMIC) は、非常に柔軟で高効率のマルチ出力電源管理 IC で、EFM32 および EFR32 デバイス用の完全なシステム電源と1次電池クーロンカウントを提供します。これらのデバイスは、広い入力電圧範囲 (0.8～ 5.5 V) で動作し、静止電流は 150 nA です。EFP01 は、3 つの電圧出力レールと 4 つの電源出力を提供します。1x バック/ブースト・コンバータ、1x バック専用DC-DCコンバータ + LDO、1x LDOおよび1xスイッチ、最大 94 %の効率を実現します。