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Nordic Thingy:53、デュアル Arm Cortex-M33のプロセッサパワーと組み込み機械学習を搭載し、IoT 製品のプロトタイプ開発を高速化

2022.6.15  6:25 pm

Nordic Semiconductor ASA

フラグシップモデルのデュアルコアSoCと電源管理IC、PA/LNAレンジエクステンダー、複数のセンサーに、組み込み機械学習用ファームウェアを併せ持つ高度な無線PoCへの最短ルート

超低消費電力無線ソリューションのリーディング・プロバイダーであるNordic Semiconductor(OSE:NOD、以下Nordic)は本日、マルチプロトコル近距離無線接続機能を備えた、組み込み機械学習(embedded machine learning、以下ML)に対応した、マルチセンサープロトタイピングプラットフォーム、Nordic Thingy:53(以下「Thingy:53」)の発売を発表しました。Thingy:53は、高度な無線PoCおよびML機能を持つプロトタイプを最短の開発スケジュールで構築するために最適なプラットフォームです。
       
Thingy:53は、Nordicの高性能マルチプロトコルSystem-on-Chip(SoC)であるnRF5340デュアルコアArm Cortex M-33をベースに、NordicのnPM1100電源管理IC(PMIC)とパワーアンプ/低ノイズアンプ(PA/LNA)レンジエクステンダーであるnRF21540フロントエンドモジュール(FEM)を実装しています。また、1350mAhのリチウムポリマー充電池と、複数のモーションセンサーおよび環境センサーも搭載しています。Bluetooth Low Energy(Bluetooth LE)、Thread、Matter、Zigbee、IEEE 802.15.4、NFC、BluetoothメッシュRFの各プロトコルに対応しており、組み込みML用のファームウェアが直接プリインストールされています。
          
Thingy:53の心臓部であるnRF5340 SoCには、専用のアプリケーションプロセッサとネットワークプロセッサが搭載されています。Arm Cortex-M33アプリケーションプロセッサのクロック数は128MHzで、組み込みMLに関連する高度なアルゴリズムや複雑な計算タスクも処理できるプロトタイピングプラットフォームとなっています。1MB Flashと512KB RAMにより、さらに複雑なアプリケーションにも十分なメモリを確保しています。ネットワークプロセッサは電力効率の高い運用を考えた設計で独自の計算リソースを備えているため、アプリケーションソフトウェアの機能を損なうことなく、確実なワイヤレス接続を保証します。
       
米国に拠点を置く「tinyML」専門企業であるEdge ImpulseとNordicとの緊密な協力関係により、Thingy:53には、Edge ImpulseのファームウェアとnRF Edge Impulseモバイルアプリが付属しています。このファームウェアはThingy:53のセンサーから訓練データとテストデータを収集し、Bluetooth LEを使用してそのデータを無線でモバイルアプリへ転送します。その後モバイルアプリがそのデータをEdge Impulse Studio(クラウドベースのML用開発プラットフォーム)へ転送し、そこで組み込みMLモデルの構築およびテストに使用されます。そのMLモデルは同じモバイルアプリを用いてThingy:53に無線でデプロイできます。
このモバイルアプリにより、アプリにも推論結果が直接表示されます。このファームウェアとアプリがあるため、Thingy:53にケーブルを接続しなくても、開発者は短時間でデータを収集してMLモデルをテストすることが可能です。
         
Thingy:53に付属のnRF Programmerアプリにより、開発者が既存のファームウェアから選択しThingy:53のファームウェアをiOSやAndroidデバイスから直接無線でアップデートできるため、プロトタイピング作業が大幅に簡略化されます。この機能により、時間や場所にかかわらず、デスクトップPCなしでも新しいファームウェアをデプロイすることが可能になります。Thingy:53は、nRF MeshやnRF Connect、nRF Toolbox、nRF BlinkyといったNordicのモバイルアプリとも互換性があります。
        
Thingy:53には6軸慣性計測ユニットのほか、低電力加速度計が追加で搭載されています。温度、湿度、空気質および気圧の各環境センサー、さらに色センサーと光センサー、ブザー、パルス密度変調(PDM)マイクも内蔵されています。開発者は、組み込みMLの機能により、音声認識や移動パターン検出などの用途にThingy:53のセンサーを利用することが可能になります。また加速度計とPDMマイクを使用することで、動作イベントや音声イベントが起こった際、nRF5340 SoCをスリープ状態から復帰させることもできます。外部からの刺激がない時はThingy:53をスリープ状態のままにしておける(バッテリー駆動時間が延びる)ため、低電力の組み込みMLアプリケーションの作成時に便利です。
          
Thingy:53は、充電とデータの両方に対応するUSB-Cポートと、Qwiic/Stemma/Groveと互換性を持つ4ピンJSTコネクタも備えています。Thingy:53の全製品にデバッグおよび電流測定ボードが付属しており、通常では利用できない関連ピンへのアクセスが可能となり、他のデバッグツールによるアプリケーションコードのトラブルシューティングや消費電力の監視に役立ちます。
       
NordicのThingy:53担当プロダクト・マネージャーであるPär Håkanssonは次のように述べています。
「Nordicの『Thingy』ファミリーは、開発者のコミュニティにおいて、革新的な近距離無線アプリケーションやセルラーIoTアプリケーションのプロトタイプや開発の最速ルートとしての地位を確立しています。今回、Thingy:53がラインナップに加わり、当社の最も強力かつ高機能なマルチプロトコルSoCを活用したプロトタイピングプラットフォームが導入され、Thingyシリーズはさらに強化されました」
       
「しかし、新しいThingyの特徴はnRF5340だけではありません。優れたバッテリー性能とリンクバジェットを実現するNordicのPMICとレンジエクステンダー、複数の高性能センサーも搭載しています。また今回初めて、機械学習に不慣れな開発者でも、Thingy:53にあらかじめプログラミングされたEdge ImpulseファームウェアとnRF Edge Impulseモバイルアプリにより、MLのテクノロジーを簡単に活用できる製品となっています。機械学習は、今後のIoTの高度なエッジプロセッシングの鍵となります」
        
Nordic Semiconductor ASA
https://www.nordicsemi.com/About-us(英語)

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