Bluetoothモジュール比較: nRF52 対 PSoC 64

Security Todayによると、毎秒約127個の新しいIoTデバイスがオンラインになっています。これは非常に驚異的な成長率であり、2025年にはIoTデバイスの数が750億を超えると予想されています。テレコムは、標準的なハードウェアモジュールの上に構築された独自のIoTプラットフォームでゲームに参入しています。これらのプラットフォームには、セルラー、WiFi、そして最も重要なBluetoothが含まれます。

時間が経つにつれて、Bluetoothは複数の改訂を経ており、かつてはスマートホームや消費者向けアプリケーションに限定されていました。Bluetooth 5.0は現在のバージョンであり、以前の改訂では利用できなかったいくつかの興味深い機能を提供します。IoT製品はすべての業界でより一般的になり、BluetoothはIoTワイヤレスエコシステムの不可欠な部分であり続けます。

新しいIoT製品を設計している場合、Bluetooth接続を備えたかなりの処理能力を統合した多数のMCUが利用可能です。モジュールおよび個々のSoCとして利用可能な2つの人気製品は、Nordic SemiconductorのnRF52840とCypress SemiconductorのPSoC 64です。これらのチップは新しいIoT製品に非常に役立ち、Octopartはこれらのコンポーネントに対する完全なBluetoothモジュール比較を提供しています。

nRF52840の概要

私が協力しているデザイナーは、特にウェアラブルやスマートホームデバイス用として、Nordic SemiconductorのnRF52840モジュールを気に入っています。このデバイスは、すべてIoT製品向けに設計されたnRF52xxxファミリーの一部です。nRF52840は、以前のバージョンのBluetooth用のいくつかのバリアントで利用可能です（Bluetooth 5は下位互換性があります）。また、主要なディストリビューターから数ドルで入手できるだけでなく、提供する統合レベルにより多くの外部コンポーネントが不要になります。

nRF52840 SoC/モジュールに見られる主な機能は次のとおりです：

• 電力管理用の統合DC-DCコンバーター/LDO

• Bluetooth 5経由で最大2 Mbpsのデータレートをサポート

• プログラマブル送信電力（-20 dBmから+4 dBm）

• 高感度（1 Mbpsで-96 dBm、2 Mbpsで-93 dBm）

• 他のnRF52、nRF51、nRF24 SoC/モジュールとの互換性

他のアナログセンサーとのインターフェースには、統合されたマルチチャネルADCが含まれているか、または標準インターフェースを介して他のデバイス/センサーとインターフェースできます。Nordicは、SDKや無料のソフトウェアスタックを提供することで、開発者を強力にサポートしています。

このモジュールには統合アンテナが含まれていませんが、インピーダンスマッチング用の統合50オームバランが含まれています。アンテナ設計者でない場合は、Nordicから参照設計をダウンロードして、自分の設計で使用するアンテナを入手できます。モジュールソリューションには基本的に出力アンテナとその他のコンポーネントが含まれており、通常は表面実装が可能です。他の多くの企業が独自のモジュールソリューションを開発しており、Nordicはプロトタイピング用の手頃な価格のUSB開発ドングルを提供しています。

nRF52840 USB開発ドングル

PSoC 64 概要

PSoC 64は、Cypress SemiconductorのPSoC 6xモジュールのファミリーを指します。PSoC 61-64はそれぞれ能力が高くなり、PSoC 63と64は統合Bluetooth接続を提供します。PSoC 64は現在、製品ラインで最も強力であり、そのセキュリティ機能を誇っています。これは、無線プロトコルを介してデータを送受信するIoT製品にとって非常に重要であり、オンボードの暗号化/復号化が極めて重要です。

以下は、PSoC 64コンポーネントで見つかる主な機能です：

• デュアルコアプロセッサアーキテクチャ（ARM）

• 電力節約のための複数のスリープモード

• プログラマブルなデジタルおよびアナログサブシステム

• 8x 32ビットおよび24x 16ビットタイマー/カウンタPWM

PSoC 64は、自己組み立てUSBドングル（下記参照）を含むさまざまな開発ボードでも利用可能です。PSoC64には、SDRおよびDDRバスを介して周辺機器とのインターフェース用の2つのSDHCホストも含まれています。

PSoC 64開発ボード

製品比較

以下の表は、両モジュールの関連する仕様を示しています。PCB設計の観点から、PSoC 64モジュールはより低い供給電圧のためにより安定した電力整合性を必要とします。しかし、その代わりに、より多くのGPIO、より大きなメモリ、より高速なプロセッサ、そしてより多くのチャネルを持つより高速なADCを備えた、より強力なデバイスであることが容易にわかります。両方のベンダーは、ソフトウェア設計を開始するためのサンプルコード、開発者ライブラリ、およびSDKを提供しており、どちらも新しいIoT製品を作成するのに理想的です。

他のコンピュータ周辺機器やインターフェースと接続する必要がないスタンドアロン製品を構築する必要がある場合は、nRF52840モジュールを選択してください。それ以外の場合は、PSoC 64を選択してください。PSoC 64のもう一つの利点は、ADCチャネルの数です。8つ以上のアナログセンサーとインターフェースする必要がある場合は、この製品を使用してください。PSoC 64モジュールによって提供されるオンボードメモリは、nRF52840と比較してわずかに優れています。大容量のメモリが必要なアプリケーションは、データの保存と呼び出しのために外部SDカードを使用することができます。

上記のBluetoothモジュール比較は、市場に出回っているオプションの表面をかすめるだけです。次の組み込みシステムやIoT製品のための処理能力を探している場合、Octopartのような電子部品検索エンジンを使用すると、必要なコンポーネントを見つけることができます。高度なフィルタリング機能を使用すると、必要なコンポーネントを絞り込み、Bluetoothモジュールやその他のSoCを比較するのに役立ちます。次の部品を探しているときは、Octopartで検索するか、受信機と送信機のカテゴリーページを閲覧してみてください。

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