BG22L および BG24L Bluetooth Lite SoC は IoT 向けに構築されています
IoT 環境がより複雑になり、接続が進むにつれて、ワイヤレス・デバイスに求められる要件も変化しています。今日のデバイスは、もはや単にデータをポイントAからポイントBへ送るだけではなく、よりスマートで、電力効率が高く、目的に特化した設計が求められています。産業機器の予知保全、密集した環境での資産の追跡、超低消費電力センサーでコイン型電池により何年も稼働させることなど、目的は多岐にわたりますが、開発者は、無駄がなく、信頼性が高く、新しいユースケースに合わせて拡張できるソリューションを必要としています。
顧客との対話や、IoT 分野の動向を注意深く観察することで、特定のアプリケーション向けに設計された Bluetooth SoC に対するニーズが高まっていることが明らかになりました。すべてのデバイスに、ありとあらゆる機能が必要なわけではありません。場合によっては、目の前の仕事に最適なパフォーマンス、電力効率、コストのバランスを見つけることが重要になります。だからこそ、 BG22Lと BG24L Bluetooth Lite SoC を開発したのです。これらの部品は、非常に効率的なビーコン送信からエッジでの軽量なAI処理に至るまで、さまざまな業界の新しいユースケース向けに、無駄なく、目的に特化し、慎重に設計されています。これらは、過剰な設計や無駄なコストをかけることなく、信頼性が高く効率的な製品を開発するために必要なものだけを提供します。
Bluetooth Lite SoC が IoT アプリケーションに最適な理由
BG22LとBG24Lの「L」はLiteの頭文字です。これは、特定の用途に最適化されたBluetooth SoC設計へのアプローチを示しています。これらの Bluetooth Lite SoC は、わずかな消費電力やメモリの差が重要になる、リソースに制約のあるIoTアプリケーション向けに、必要最小限かつ最適な機能セットを提供するために開発されました。
これらの部品がなぜ重要なのか、そしてどのような問題を解決しているのかを詳しく見ていきましょう。
BG24L 超低消費電力 Bluetooth SoC：どこにいて何をしているのかを知るスマートなデバイス
BG24L 低電力 Bluetooth SoC は、以下の明確なミッションで設計されています：Bluetooth 6.0機能、エッジ・インテリジェンス、そして超低消費電力のすべて備えたコンパクトな一つのパッケージで、次世代のセンサー搭載IoTアプリケーションを支えること。
その中心となるのは、Bluetooth Channel Sounding のサポートです。Bluetooth 6.0で導入されたこの機能により、デバイス同士が双方向測距を用いて距離を測定できるため、サブメートル（1メートル未満）の精度を実現できます。BG24L は、このプロセスでリフレクタとして機能するデバイス、つまり複雑な計算を行う必要がなく、ホストデバイスからの要求に正確かつ効率的に応答するだけのコンパクトなタグやエンドノードに最適です。倉庫での資産追跡、スマートホームでの部屋単位の在室検出、またはセキュアな近接ベースのアクセスシステムについて考えてみましょう。
BG24Lがこの役割に最適なのは、無線性能、応答性、電力効率のバランスが非常に優れているからです。16 kB RAM 保持で低 1.3 μA EM2 電流を維持しつつ、-98 dBm RX の安定した感度と ＋10 dBm TX 電力を提供し、高密度またはノイズの多い環境でも信頼性の高い通信を実現します。
さらに、Bluetooth スリープ・クロックの精度要件±500 ppm を満たす自己較正機能付きRC 発振器、PLFRCO があります。外部クリスタルが不要になるため、システム・コストを削減し、基板スペースを節約し、設計を簡素化できます。それにもかかわらず、依然としてスペックに準拠しています。
BG24L が本当に際立つのは、そのAI/ML能力です。内蔵のマトリックス・ベクトル・プロセッサ（MVP）により、CPUのみでの処理と比較して最大8倍高速で、1/6の電力でオンデバイス推論が可能になります。これにより、センサーからのリアルタイムデータを使用してパターンを検出し、時間の経過とともに学習し、常時クラウドに接続することなくイベントをトリガーする、幅広いアプリケーションが実現可能になります。そのためBG24Lは、産業環境や農業環境における予知保全、異常検知、状態監視に最適です。例えば、モータ上に配置されたセンサーは、温度および振動を継続的に追跡できます。これらの値が正常なパターンから外れると、デバイスは早期故障の可能性として警告し、ダウンタイムを防止し、機器の寿命を延ばすことができます。
BG24L は、特にセンサー駆動型のML対応デバイスのために構築されました。フラッシュと RAM は、このクラスのアプリケーション向けに最適化されており、ML の用途でさらに多くが必要な場合、Silicon Labsは、そのために他のSoCを提供しています。しかし、リアルタイムのセンサーデータでエッジ推論を行う際は、BG24L超低消費電力のBluetooth SoC が、スマートかつ効率的で即座に導入できるという条件を満たすうえで最適なバランスを実現します。
BG22L 小型 Bluetooth LE SoC: 効率性を追求し、シンプルさを実現した設計
BG22Lは、効率性という一つの目標のために設計されました。ビーコン、シンプルなセンサー、または接続不要なアプリケーションのいずれが対象であっても、この小型の Bluetooth LE SoC は、より少ない電力で、より少ないスペースを占め、外部コンポーネントも少なくて済むよう設計されています。
電力面では、送信時に4.1mAの電流、受信時に3.6mA、EM2モードではわずか1.2µAの消費電力で、8kBのRAM保持が可能になるようにします。これは、コイン型電池のような小さなバッテリーで数年間動作する必要があるデバイスにとって、非常に優れた低消費電力性能です。
注目すべき特徴はRFSenseで、これによりデバイスは深いスリープ（EM2またはEM4）状態を維持し、RFエネルギーを検出した時のみ起動します。メイン無線をオンにする必要はありません。Bluetoothの周波数だけではありません。RFSense は、100 MHz から 5 GHz までの幅広い範囲で動作します。 選択モードでは、特定のオン/オフキーイング（OOK）パターンも認識できるため、デバイスはプログラムされた通りのパターンを検出した時のみ起動します。これは、センサーやタイヤ空気圧監視システム（TPMS）のような複雑なアプリケーションなど、電池寿命が非常に重要なノイズの多いRF環境において大きな利点となります。
BG24L同様、BG22LにもPLFRCOが含まれます。この内部発振器は、外部クリスタルを必要とせず Bluetooth のスリープ・クロック精度要件を満たし、BOM をシンプルにし、設計を簡素化します。
BG22L は、フットプリントが小さいにもかかわらず、外部 ADC を必要とせずに高解像度センシングを実現する 14ビット ENOB ADC など、優れた周辺機器性能を提供します。
BG22L は、特化した省電力Bluetoothアプリケーションに最適化された、内蔵型 SoC を提供することに重点を置いています。すべてをやろうとしているのではなく、必要なことだけを、適切に実行するのです。
Bluetooth Lite SoC: IoT設計のためのよりスマートな戦略
BG22L と BG24Lを使い、あるシンプルなこと、つまり、現実の問題を解決することに高度に特化したBluetooth Lite SoCを開発しようとしました。これらの新しい「Lite」SoCは、超効率的なビーコン、センサーベースの異常検知、チャネル・サウンディングを使用した正確な位置追跡など、増大するIoT 開発者のニーズに、不要なオーバーヘッドなしで対応できるよう設計されています。
これらは無駄がなくコスト効率が高く、資産追跡やスマート農業から予知保全、安全なワイヤレス制御に至るまで、業界全体で急速に普及しているIoTアプリケーションに適した機能を備えています。
そのため、何年も動作するバッテリー駆動のタグを設計している場合でも、エッジで意思決定を行うスマートデバイスを構築している場合でも、 BG22LとBG24Lは、より少ないものでより多くを実現するためのツールを提供します。
