産業用ワイヤレス・コネクティビティ技術

SmartMesh IPワイヤレス・センサー・ネットワークは、モートと呼ばれるワイヤレス・ノードから構築された自己管理型の低消費電力インターネット・プロトコル（IP）ネットワークです。LTC5800-IPMは、IEEE 802.15.4eシステム・オンチップ（SoC）ソリューションのEterna^®ファミリのSmartMesh IP集積回路で、高集積、低消費電力のワイヤレス設計だけでなく、ARM Cortex-M3 32ビット・マイクロプロセッサを搭載し、SmartMesh IP組み込みネットワーキング・ソフトウェアを実行します。

SmartMesh IPの時間同期ネットワークでは、ネットワーク内のすべてのモートが、長年のバッテリ駆動の動作を提供しながら、データのルート、ソース、または終了を行うことができます。SmartMesh IPは、統合が容易なプラットフォームで、実証済みの信頼性と低消費電力性能を備えた非常に柔軟なネットワークを提供します。

SmartMesh IPネットワークにおけるLTC5800-IPMの動作は、負荷されたSmartMesh IPネットワーク・ソフトウェアの選択によって決まります。SmartMesh IPネットワークでのワイヤレス・モート、EManager、またはアクセス・ポイント・モート。LTC5800-IPMに付属のSmartMesh IPソフトウェアは完全にテストされ検証済みで、ソフトウェアのアプリケーション・プログラミング・インターフェースを介してすぐに設定できます。SmartMesh IP製品を購入すると、SmartMesh IPスタック・バイナリはmyAnalogアカウントを介してダウンロードできます。

LTC5800 * WR-IPMAハードウェアのピン信号動作は負荷されているソフトウェアによって判断されており、以下の製品データシートに詳細が記載されています。

アプリケーション

SmartMesh IPは、ワイヤレス産業用モノのインターネット（IoT）アプリケーションに最適です。

SmartMeshアプリケーションについての詳細.

SmartMesh IP wireless sensor networks are self managing, low power internet protocol (IP) networks built from wireless nodes called motes. The LTP5901-IPM is printed circuit board assembly (PCBA) product with on-board chip antenna in the Eterna^® family of IEEE 802.15.4e solutions, featuring a highly integrated, low power radio design as well as an ARM Cortex-M3 32-bit microprocessor running SmartMesh IP embedded networking software. The LTP5901-IPM, at 24mm × 42mm, is built for surface-mount assembly.

With SmartMesh IP time-synchronized networks, all motes in the network may route, source or terminate data, while providing many years of battery powered operation. SmartMesh IP is a highly flexible network with proven reliability and low power performance in an easy-to-integrate platform.

The LTP5901-IPM’s behavior in a SmartMesh IP network is determined by the choice of SmartMesh IP network software loaded: Wireless Mote, EManager, or Access Point Mote in a SmartMesh IP network. The SmartMesh IP software provided with the LTP5901-IPM is fully tested and validated, and is readily configured via a software Application Programming Interface. Once you have purchased SmartMesh IP products, the SmartMesh IP stack binaries may be downloaded via your myAnalog account.

The pin signaling behavior of the LTP5901IPC-IPMA hardware is determined by the software loaded and is described in detail in the following product datasheets:

Network Features

Device Features

Applications

SmartMesh IP is ideally suited for wireless Industrial Internet of Things (IoT) applications. Learn more about SmartMesh applications.

SmartMesh WirelessHART wireless sensor networks are self managing, low power networks built from wireless nodes called motes. The LTP5902-WHM is the SmartMesh WirelessHART mote product in the Eterna^® family of IEEE 802.15.4 printed circuit board assembly solutions, featuring a highly-integrated, low power radio design by Analog Devices as well as an ARM Cortex-M3 32-bit microprocessor running Analog Devices' embedded SmartMesh WirelessHART networking software. The LTP5902-WHM includes an MMCX antenna connector and comes with modular RF certifications. Also available are the LTC5800-WHM Mote-on-Chip and the LTP5901-WHM module which includes an onboard chip antenna.

With Analog Devices' time-synchronized SmartMesh WirelessHART networks, all motes in the network may route, source or terminate data, while providing many years of battery powered operation. The SmartMesh WirelessHART software provided with the LTP5901-WHM is fully tested and validated, and is readily configured via a software Application Programming Interface (API).

SmartMesh WirelessHART motes deliver a highly flexible network with proven reliability and low power performance in an easy-to-integrate platform.

Network Features

Device Features

Applications

Learn more about SmartMesh applications.

SmartMesh WirelessHARTワイヤレス・センサー・ネットワークは、モートと呼ばれるワイヤレス・ノードから構築された自己管理型の低消費電力ネットワークです。WirelessHART（IEC62591）規格に基づいて、LTP5903-WHRはSmartMesh WirelessHARTネットワーク管理ソフトウェアを実行して、ネットワーク性能を監視および管理し、UARTインターフェースを介してデータの入出力ポイントを提供します。コア・ネットワーキング機能を提供し、高度なネットワーク管理と包括的なセキュリティ機能を備え、ネットワークが卓越したレベルの回復力、信頼性、およびスケーラビリティの実現を有効にします。

LTP5903-WHRは、WirelessHART Gatewaysなどの回線電源ゲートウェイおよびコントローラでの使用向けに設計されており、スケーラブルな双方向通信を提供する標準ベースのワイヤレス・センサー・ネットワークの統合を有効化します。

組み込みネットワークマネージャは、包括的なソフトウェア・アプリケーション・プログラミング・インターフェース（API）を提供し、複雑なコーディングなしに豊かで柔軟な機能をお届けします。このAPIはまた、ネットワーク設定、セキュリティ管理、ネットワーク・ステータス、および性能統計にわたる最大の可視性と制御を提供します。ネットワーク対応済みの組み込みマネージャにより、産業オートメーションのベンダーは、高度なワイヤレス・センサー・ネットワーキング・インテリジェンスを監視および制御ソリューションに、低リスクかつ市場投入までの時間を迅速に統合できます。

MAX32655マイクロコントローラ(MCU)は、複雑な関数およびアルゴリズムの効率的な計算のためのArm^® Cortex^®-M4F CPUを備えた高度なシステムオンチップ(SoC)で、-40℃～+105℃の温度範囲での動作が保証されています。このSoCは単一インダクタマルチ出力(SIMO)バックレギュレータシステムによる電力の安定化および管理を内蔵しています。最新世代のBluetooth^® 5.2 Low Energy (LE)無線を内蔵し、LE Audio、方向検知用の受信角度(Angle of Arrival、AoA)と放射角度(Angle of Departure、AoD)、ロングレンジ(Coded)、およびハイスループットモードに対応します。

このデバイスは512KBのフラッシュと128KBのSRAMという大容量内蔵メモリを提供し、1つの32KB SRAMバンクにオプションの誤り訂正符号を備えています。この32KBバンクはオプションでBACKUPモードに維持することができます。8KBのユーザーOTP領域が利用可能で、8バイトはPOWER DOWN時にも保持されます。

複数のSPI、UART、およびI²Cシリアルインタフェースなどの多数の高速インタフェース、およびオーディオコーデックとの接続用の1つのI²Sポートがデバイス上でサポートされます。8入力、10ビットADCが利用可能で、外部アナログソースからのアナログ入力を監視することができます。

MAX32655は81 CTBGAパッケージ(8mm × 8mm、0.8mmピッチ)および60 WLP (3.13mm × 3.25mm、0.35mmピッチ)で提供されます。

アプリケーション

• 資産トラッキング
• フィットネス/ヘルスおよび医療用ウェアラブル
• ヒアラブル
• 産業用センサー
• ワイヤレスコンピュータ周辺機器および入出力機器

DARWINは、急速に進化するモノのインターネット(IoT)の中で威力を発揮するように設計された新しいタイプの低電力マイクロコントローラです。これらのデバイスはスマートで、クラス最大のメモリを内蔵し、非常に拡張性の高いメモリアーキテクチャを採用しています。これらのデバイスは、ウェアラブルグレードの電力技術によって非常に長時間動作します。これらのデバイスは、最も高度なサイバー攻撃にも耐える十分な耐久性を備えています。DARWINマイクロコントローラは、他のマイクロコントローラの使用が考えられないような場所で、想像可能なあらゆるアプリケーションを実行するように設計されています。

ジェネレーションUBのマイクロコントローラは、今日の高度なバッテリ動作機器およびワイヤレス接続機器によって要求される、ますます複雑化の進むアプリケーションに対応するように設計されるとともに、堅牢なハードウェア・セキュリティおよびBluetooth^® 5 Low Energy (Bluetooth LE)無線接続を提供します。

UBクラスのMAX32665/MAX32666マイクロコントローラは、複雑な関数やアルゴリズムを効率的に計算するためのFPU内蔵Arm^® Cortex^®-M4 CPUを備えた高度なシステム・オンチップで、パワーマネージメントを内蔵しています。また、ロング・レンジ（4x）と高スループット(2Mbps)に対応する最新世代のBluetooth 5 LE無線と、ADIのクラス最高のハードウェア・セキュリティ・スイート信頼保護ユニット(TPU)も内蔵しています。これらのデバイスは大容量の内蔵メモリを提供し、1MBのフラッシュおよび560KBのSRAMを内蔵しています。各512KBの分割フラッシュバンクはシームレスなオーバー・ジ・エア・アップグレードをサポートし、信頼性をさらに高めています。データ(SRAM)およびコード(フラッシュ)スペースのメモリの拡張性は、2つのSPI execute-in-place (SPIX)インタフェースによってサポートされます。

HS-USB、セキュアデジタルインタフェース(SD、SDIO、MMC、SDHC、およびmicroSD^™)、SPI、UART、およびI²Cの各シリアルインタフェース、およびPDM、PCM、I²S、およびTDMインタフェースに対応するオーディオサブシステムを含む、複数の高速インタフェースがサポートされています。外部センサーおよびメーターからのアナログ入力を監視するために、8入力、10ビットADCが利用可能です。これらのデバイスは、109ピンWLP (0.35mmピッチ)および121ピンCTBGA (0.65mmピッチ)パッケージで提供されます。

アプリケーション

• コネクテッドホーム
• ゲーム機
• ヒアラブル
• 産業用センサー
• 支払い/フィットネス/医療用ウェアラブル
• 遠隔医療

MAX32690マイクロコントローラ（MCU）は、Arm® Cortex®-M4F CPU、大容量のフラッシュ・メモリとSRAM、最新世代のBluetooth® 5.2 Low Energy（LE）無線を搭載した高度なシステム・オンチップ（SoC）です。このデバイスは、IoTアプリケーションで必要とされる高い処理能力と接続性を兼ね備えています。

MAX32690は-40°C～+105°Cの温度範囲で動作するように仕様規定されているため、産業環境での使用に適しています。すべてのデバイスが68 TQFN-EP（0.40mmピッチ）および140バンプWLP（0.35mmピッチ）のパッケージを採用しています。

Bluetooth 5.2 Low Energy（LE）無線では、Mesh、受信角度（AoA）と放射角度（AoD）による方向検出、長距離（Coded）モード、高スループット・モードをサポートしています。ソフトウェア・コーデックによって実装されたLE Audioハードウェアが別途提供されます。RISC-Vコアがオプションとして、タイミングの重要なコントローラ・タスクを処理するため、プログラマはBluetooth LEの割り込み遅延に関する懸念から解放されます。

暗号化ツールボックス（CTB）によって高度なセキュリティ機能が提供され、これにはMAAによる高速な楕円曲線デジタル署名アルゴリズム（ECDSA）、高度暗号化標準（AES）エンジン、TRNG、SHA-256ハッシュ、セキュア・ブート・ローダなどが含まれます。2つのクワッドSPI execute-in-place（SPIXFおよびSPIXR）インターフェース（各最大512MB）を使用して、内部のコードおよびSRAM空間をチップ外部に拡張できます。

多くの高速インターフェースをサポートしており、複数のQSPI、UART、CAN 2.0B、およびI²Cシリアル・インターフェースに加え、オーディオ・コーデック接続用の1つのI²Sポートを搭載しています。すべてのインターフェースが、ペリフェラルとメモリの間で高効率のDMA転送をサポートしています。12入力（8つの外部チャンネル）、12ビットのSAR ADCにより、最大1Mspsでアナログ・データをサンプリングします。

アプリケーション

• フィットネス／ヘルスケア関連のウェアラブル・デバイス
• ポータブルおよびウェアラブルのワイヤレス医療機器
• 資産トラッキング
• 工業用センサーおよびネットワーク

ADMV9611は、小型プリント回路アセンブリ（PCA）形式のフル機能のミリ波（mmWave）ワイヤレス接続ソリューションです。ミリ波信号はすべてプリント回路アセンブリにまとめられるため、実装が簡素化されます。内蔵の円偏波（CP）全方向性パッチ・アンテナ・アレイを使用することでワイヤレス伝送を実現しています。これにより、回転を含む多くのアプリケーションで通信が可能になります。アンテナ・アレイに続いて、内蔵のダイプレクサは基板上の送信パスと受信パスを分離し、マルチパス歪みを低減します。受信パスは、すべてのコンポーネントを統合し、58.0125GHzの周波数をベースバンド信号に復調します。レシーバーのゲイン制御は柔軟性に優れ、広範囲にわたって設定可能なため、必要とするリンク・バジェットに簡単に対応できます。レシーバーのベースバンド出力はDCカップリングされており、500mVを超える差動出力信号レベルを提供します。同様に、送信パスはすべてのコンポーネントを統合し、入力ベースバンド信号を63GHzに変調します。トランスミッタは、送信電力レベルを維持するためのプログラマブルなゲイン制御を備えています。送信ベースバンド入力はDCカップリングされており、広い同相入力範囲を備えています。シンセサイザが内蔵されており、温度に対して優れた周波数安定性を維持します。シンプルな振幅変調（AM）方式により、外部のデータ・コンバータが不要になり、100Mbpsを超えるビット・レートが実現されます。5Vの単電圧レールにオンボード・パワー・マネージメントが統合され、ADMV9611に電力を供給します。

ADMV9621と組み合わせることにより、ADMV9611は、産業、科学、医療（ISM）向けの免許不要の60GHz帯域における高速データ伝送のために、60GHzの完全な全二重のデータ・リンクを提供します。

アプリケーション

ADMV9621は、小型プリント回路アセンブリ（PCA）形式のフル機能のミリ波（mmWave）ワイヤレス接続ソリューションです。ミリ波信号はすべてプリント回路アセンブリにまとめられるため、実装が簡素化されます。内蔵の円偏波（CP）全方向性パッチ・アンテナ・アレイを使用することでワイヤレス伝送を実現しています。これにより、回転を含む多くのアプリケーションで通信が可能になります。アンテナ・アレイに続いて、内蔵のダイプレクサは基板上の送信パスと受信パスを分離し、マルチパス歪みを低減します。受信パスは、すべてのコンポーネントを統合し、63.0GHzの周波数をベースバンド信号に復調します。レシーバーのゲイン制御は柔軟性に優れ、広範囲にわたって設定可能なため、必要とするリンク・バジェットに簡単に対応できます。レシーバーのベースバンド出力はDCカップリングされており、500mVを超える差動出力信号レベルを提供します。同様に、送信パスはすべてのコンポーネントを統合し、入力ベースバンド信号を58.0125GHzに変調します。トランスミッタは、送信電力レベルを維持するためのプログラマブルなゲイン制御を備えています。送信ベースバンド入力はDCカップリングされており、広い同相入力範囲を備えています。シンセサイザが内蔵されており、温度に対して優れた周波数安定性を維持します。シンプルな振幅変調（AM）方式により、外部のデータ・コンバータが不要になり、100Mbpsを超えるビット・レートが実現されます。5Vの単電圧レールにオンボード・パワー・マネージメントが統合され、ADMV9621に電力を供給します。

ADMV9611と組み合わせることにより、ADMV9621は、産業、科学、医療（ISM）向けの免許不要の60GHz帯域における高速データ伝送のために、60GHzの完全な全二重のデータ・リンクを提供します。

アプリケーション

ADRV9040は、高度に集積化されたシステム・オン・チップ（SoC）のラジオ周波数（RF）アジャイル・トランシーバーで、集積化されたデジタル・フロント・エンド（DFE）を搭載しています。SoCには、8個のトランスミッタ、トランスミッタ・チャンネル監視用の2個のオブザベーション・レシーバー、8個のレシーバー、集積化されたLOおよびクロック・シンセサイザ、デジタル信号処理回路が搭載されています。また、スモール・セル基地局無線、マクロ3G/4G/5Gシステム、Massive MIMO（Multiple Input Multiple Output）基地局などのセルラ・インフラストラクチャ・アプリケーションに要求される、高い無線性能および低消費電力の要件を満たしています。

RxとTxの信号経路にはゼロIF（ZIF）アーキテクチャが使用され、連続／非連続マルチキャリア基地局のアプリケーションに適したダイナミック・レンジを持つ広帯域幅を提供します。ZIFアーキテクチャの長所は、低消費電力およびRF周波数と帯域幅のアジリティです。エイリアスおよび帯域外イメージが除去されるため、アンチエイリアス・フィルタとイメージ・フィルタが不要になります。これにより、システムの小型化とコスト削減の両方が実現します。また、帯域を独立させるソリューションが可能になります。

また、トランスミッタ出力を監視するための、広帯域幅のオブザベーション・パス・レシーバー・サブシステムを2個内蔵しています。このSoCサブシステムは、自動および手動の減衰制御、DCオフセット補正回路、直交誤差補正回路（QEC）、およびデジタル・フィルタリングの機能を備えてます。また、多数のデジタル制御オプションを提供するGPIOも内蔵されています。

デュアルLO機能、追加のLO分周器、および広帯域動作により、マルチバンド機能が有効になります。これにより、調整可能範囲内の4つの個別バンド・プロファイル¹が可能になり、ユースケースの柔軟性を最大限まで高めることができます。

SoCは、高集積のデジタル・フロント・エンド（DFE）機能を備えています。これには、キャリア・デジタル・アップ／ダウン・コンバージョン（CDUC/CDDC）、クレスト・ファクタ低減（CFR）、デジタル・プリディストーション（DPD）、クローズド・ループ・ゲイン制御（CLGC）、および電圧定在波比（VSWR）モニタが含まれます。

ADRV9040のCDUC機能により、対象帯域内で個々の部品のキャリアをフィルタリングして配置します。CDDC機能は8個の並列回路を備え、シリアル・データ・インターフェースを介して送信する前に、各キャリアを個々に処理します。

CDUCおよびCDDCにより、非連続のキャリア設定において、SERDESインターフェースに必要なデータ・レートを軽減します。これにより、同等のFPGAベースの実装と比べ、消費電力も削減されます。

ADRV9040のCFRエンジンは、入力信号のピーク値と平均値の比を小さくして、ベースバンド・プロセッサの処理負荷を軽減しながら、効率の高い送信系列を実現します。

SoCには、パワー・アンプ（PA）直線化用の完全内蔵型DPDエンジンも搭載されています。DPDによって、高効率のPAを使用できるようになるため、基地局無線の消費電力を低減し、ベースバンド・プロセッサとのインターフェース接続に必要なSERDESレーンの数を削減することができます。DPDエンジンには、GaN PAに対応する専用の長期DPD（LT-DPD）ブロックが組み込まれています。ADRV9040では、LT-DPDブロックを使用してGaN PAの電荷トラッピングの特性に対処することで、放射とEVMが向上します。SoCには、ARM Cortex-A55クワッド・コア・プロセッサが搭載され、DPD、CLGC、およびVSWRモニタの機能を個別に提供します。DPDエンジンと専用のプロセッサにより、業界をリードするDPD性能を実現します。

シリアル・データ・インターフェースは、8つのシリアライザ・レーンと8つのデシリアライザ・レーンで構成されています。インターフェースはJESD204B規格およびJESD204C規格の両方をサポートし、固定小数点と浮動小数点の両方のデータ・フォーマットに対応しています。浮動小数点フォーマットを選択すると、内部自動ゲイン制御（AGC）が可能になり、ベースバンド・プロセッサに対してトランスペアレントになります。

ADRV9040は0.8V、1.0V、1.8Vのレギュレータから直接給電し、標準SPIのシリアル・ポートで制御します。また、通常使用の消費電力を最小限に抑えるために、包括的パワーダウン・モードを搭載しています。デバイスは、27mm × 20mm、736ボールのグリッド・アレイ・パッケージを採用しています。

アプリケーション

• 3G/4G/5G TDD/FDDスモール・セル、Massive MIMO、およびマクロ・セル基地局