แม้ว่าการพัฒนาอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) จะก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง แต่การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ยังคงเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่องสำหรับนักออกแบบ เมื่อสิบปีที่แล้ว การออกแบบอุปกรณ์ที่ผู้ใช้ IoT ยุคแรกๆ สามารถเชื่อมต่อได้อย่างง่ายดายถือเป็นความท้าทาย ในปัจจุบัน อุปกรณ์ IoT ไม่เพียงต้องการการเชื่อมต่อที่ราบรื่นตั้งแต่แกะกล่องเท่านั้น แต่ยังต้องรับประกันการเชื่อมต่อที่ปลอดภัยผ่านเครือข่ายที่แตกต่างกันพร้อมทั้งยืดอายุแบตเตอรี่อีกด้วย สำหรับนักพัฒนาที่ต้องการตอบสนองต่อแรงกดดันด้านการแข่งขันอย่างรวดเร็ว การลดเวลาการส่งมอบจะทำให้การออกแบบ IoT ยุ่งยากยิ่งขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่จะต้องค้นหาชุดพัฒนาที่มีคุณลักษณะหลากหลายซึ่งสามารถปรับให้เข้ากับระบบนิเวศที่ครอบคลุมสำหรับอุปกรณ์ระบบไร้สายบนชิป (SoC) ที่ใช้พลังงานต่ำ ชุดพัฒนาประเภทนี้ที่ Nordic Semiconductor จัดหาให้สามารถตอบสนองความต้องการทั้งหมดได้
nRF54L15 ของ Nordic เป็นชุดพัฒนาที่ใช้บอร์ดประเมินผล nRF54L15-DK (รูปที่ 1) ซึ่งออกแบบมาเพื่อเร่งการออกแบบ IoT โดยใช้ SoC ไร้สายซีรีส์ nRF54L ของ Nordic (รวมถึง nRF54L15) ชุดพัฒนานี้ยังสามารถจำลองอุปกรณ์ nRF54L10 และ nRF54L05 ได้อีกด้วย นอกเหนือจากไฟล์การออกแบบฮาร์ดแวร์ที่สมบูรณ์แล้ว ชุดนี้ยังประกอบด้วยแผงวงจรที่มอบแพลตฟอร์มการพัฒนาไร้สายที่สมบูรณ์แบบให้กับคุณ พร้อมด้วย SoC ไร้สาย nRF54L15 ของ Nordic, หน่วยความจำแฟลชภายนอก 8 MB, IC การจัดการพลังงาน และเสาอากาศ 2.4 GHz และ Near Field Communication (NFC)
รูปที่ 1: บอร์ดพัฒนา nRF54L15-DK ผสานรวม SoC ไร้สาย nRF54L15, หน่วยความจำแฟลช, IC การจัดการพลังงาน และตัวเชื่อมต่อ ทำให้เกิดแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่ครอบคลุมที่รองรับการใช้งานอุปกรณ์ IoT หลายโปรโตคอลที่ปลอดภัยอย่างรวดเร็ว (แหล่งรูปภาพ: Nordic Semiconductor)
นอกเหนือจากชุดตัวเชื่อมต่อการแก้ไขจุดบกพร่องและตัวเชื่อมต่อการวิเคราะห์พลังงานแล้ว บอร์ดพัฒนานี้ยังให้ส่วนประกอบอินเทอร์เฟซผู้ใช้หลายรายการ รวมถึงไดโอดเปล่งแสง (LED) และปุ่มสำหรับการโต้ตอบแบบแมนนวลระหว่างการแก้ไขข้อบกพร่องและการทำงานของซอฟต์แวร์ ชุดตัวเชื่อมต่อสามชุดนำไปสู่พอร์ตอินพุต/เอาท์พุต (GPIO) อเนกประสงค์ของ SoC ช่วยให้คุณควบคุม SoC ไร้สายที่สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับแอปพลิเคชัน IoT ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ได้อย่างเต็มที่
ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับแอปพลิเคชัน IoT ที่ใช้พลังงานต่ำ
SoC ไร้สาย nRF54L ของ Nordic เป็นหนึ่งใน SoC Bluetooth (BLE) พลังงานต่ำรุ่นที่สี่ของ Nordic จุดแข็งทางเทคโนโลยีของ Nordic สะท้อนให้เห็นอย่างเต็มที่จากการผสมผสานคุณสมบัติและประสิทธิภาพที่ครอบคลุม ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณต้องการเมื่อออกแบบการเชื่อมต่อแบบหลายโปรโตคอลและโซลูชั่นอายุการใช้งานแบตเตอรี่ที่ยาวนานขึ้น ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดในซีรีส์ nRF54L ใช้สถาปัตยกรรมเดียวกัน โดยความแตกต่างคือขนาดของหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน (NVM) และหน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่ม (RAM) โดยที่ nRF54L15 มีความจุสูงสุดที่ 1.5 MB และ 256 KB ตามลำดับ
สถาปัตยกรรมนี้สร้างขึ้นจากโปรเซสเซอร์คู่หนึ่ง (รูปที่ 2) ซึ่งรวมถึงแกนหลัก Arm Cortex-M33 และโปรเซสเซอร์ร่วม RISC-V ที่ Nordic พัฒนาขึ้นเอง เมื่อโปรเซสเซอร์ Arm Cortex-M33 กำลังประมวลผลแอปพลิเคชัน ระบบจะส่งมอบงานที่สำคัญตามเวลาให้กับคอร์ RISC-V ซึ่งให้การประมวลผลเวลาแฝงต่ำสำหรับ I/O ตัวจับเวลา และอุปกรณ์ต่อพ่วงของสถาปัตยกรรม
รูปที่ 2: SoC ไร้สาย nRF54L ผสานรวม Arm Cortex-M33, ตัวประมวลผลร่วม RISC-V, ตัวรับส่งสัญญาณหลายโปรโตคอล และอุปกรณ์ต่อพ่วงที่หลากหลาย (แหล่งรูปภาพ: Nordic Semiconductor)
สถาปัตยกรรม nRF54L ขจัดความกังวลอย่างต่อเนื่องของผู้คนเกี่ยวกับอุปกรณ์ IoT ที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น และใช้การปรับปรุงการรักษาความปลอดภัยที่สำคัญหลายประการ รวมถึง Arm TrustZone, การป้องกันการงัดแงะ, การเร่งการเข้ารหัส, การแก้ไขจุดบกพร่องที่ได้รับการรับรองความถูกต้อง, พื้นที่จัดเก็บคีย์ที่ปลอดภัย และโซนการบูตที่ไม่เปลี่ยนรูปแบบสำหรับการสร้างรูทที่เชื่อถือได้ เมื่อนำมารวมกัน คุณลักษณะเหล่านี้จะมอบรากฐานที่จำเป็นสำหรับการอัปเดตไร้สายที่ปลอดภัย การบูตที่ปลอดภัย และการดำเนินการที่ปลอดภัยของแอปพลิเคชันที่เชื่อถือได้
สำหรับการสื่อสารไร้สาย โปรเซสเซอร์ Arm Cortex-M33 มีหน้าที่ในการจัดการการทำงานของสแต็กไร้สายแบบหลายโปรโตคอล โปรเซสเซอร์นี้ เมื่อใช้ร่วมกับตัวรับส่งสัญญาณหลายโปรโตคอล 2.4 GHz พลังงานต่ำในตัว สามารถให้เสียง 8 เดซิเบล (ขึ้นอยู่กับกำลังส่ง 1 มิลลิวัตต์ (dBm)) และความไวในการรับ -96 dBm
การทำงานร่วมกันของทรัพยากรสแต็กและฟังก์ชันการทำงานของฮาร์ดแวร์จะช่วยให้มั่นใจได้ว่าการออกแบบของคุณรองรับเทคโนโลยีการเชื่อมต่อชั้นนำและโปรโตคอล IoT รวมถึง Bluetooth 6.0, BLE, Zigbee, Thread, Matter, Amazon Sidewalk และโปรโตคอล 2.4 GHz ที่เป็นกรรมสิทธิ์ ด้วยความเร็วสูงสุด 4 เมกะบิตต่อวินาที (Mb/s) หากอุปกรณ์ IoT ของคุณยังต้องการรองรับการอยู่ร่วมกันกับ Wi Fi โปรเซสเซอร์ Arm Cortex-M33 จะรันสแต็ก Wi Fi ของชิปคู่หู Wi Fi ซีรีส์ Nordic nRF70 ชิปนี้สามารถเชื่อมต่อกับ SoC ซีรีส์ Nordic nRF เช่น ซีรีส์ nRF54L ได้อย่างง่ายดาย
SoC ไร้สาย nRF54L ตรงตามข้อกำหนดของ BLE Core 6.0 อย่างสมบูรณ์ และมีฟังก์ชันต่างๆ เช่น การตรวจจับช่อง Bluetooth เทคโนโลยีการตรวจจับช่องสัญญาณสามารถบรรลุความแม่นยำที่ปฏิวัติวงการและความสามารถในการกำหนดช่วงที่ปลอดภัย เพื่อตอบสนองความต้องการของแท็กอิเล็กทรอนิกส์ ล็อคประตูอัจฉริยะ เครื่องใช้ในครัวเรือน และระบบติดตามทรัพย์สินรุ่นใหม่