Módulo Bluetooth 5.1 permite rede mesh para aplicativos 'IoT massivos'

Atualização: 8 de dezembro de 2023

A u-blox, fornecedora líder global de tecnologias e serviços de posicionamento e comunicação sem fio, especificou o nRF52833 da Nordic Bluetooth® System-on-Chip (SoC) de baixa energia (Bluetooth LE) para alimentar seus módulos Bluetooth 4 autônomos NINA-B5.1. Os pequenos módulos Bluetooth LE/Bluetooth 10 MCU (15 por 2.2 por 5.1 mm) com arquitetura de CPU aberta são otimizados e podem ser fornecidos pré-instalados com Wirepas Massive (anteriormente Wirepas Mesh), uma solução de rede mesh descentralizada em grande escala. Wirepas Massive foi desenvolvido pela empresa global de conectividade de software Wirepas e foi projetado para uma ampla gama de aplicações massivas de Internet das Coisas (IoT).

A série u-blox NINA-B4 inclui o NINA-B406, que vem com uma antena PCB interna (fornecendo uma solução robusta de baixo perfil com alto desempenho e amplo alcance) e NINA-B400, que integra um conector U.FL para use com uma antena externa de escolha do desenvolvedor. Isso reduz muito o tempo, o custo e o esforço dos clientes do u-blox que integram o Bluetooth LE em seus projetos. A série NINA-B4 também vem com o software u-connect do u-blox, suportando dezenas de casos de uso e fornecendo uma interface fácil de usar para configurar a conectividade necessária de um host de aplicativo externo.

O NINA-B4 módulo é adequado para executar o Wirepas Massive, uma versão atualizada do software de conectividade mesh proprietário da Wirepas. (O módulo também é capaz de executar aplicativos de dispositivos de terceiros junto com o protocolo Wirepas.) Wirepas afirma que o software é a única solução para combinar detecção, monitoramento, controle, posicionamento e inventário em grande escala em um único tecnologia. De acordo com Wirepas, as redes construídas com a sua tecnologia são otimizadas pela tomada de decisões locais para alcançar escalabilidade, cobertura e densidade ilimitadas, ao mesmo tempo que utilizam o espectro de rádio disponível da forma mais eficiente possível. A empresa afirma que a rede é imune a interferências de frequência, o que a torna ideal para uso em ambientes industriais adversos.

O Wirepas Massive pode ser implementado em aplicações de rastreamento inteligente, logística inteligente, edifício inteligente, indústria inteligente e medição inteligente ou sempre que houver necessidade de implementações de rede de nível industrial em grande escala. Wirepas Massive apresenta throughput 2 vezes maior, consumo de energia reduzido, um algoritmo de provisionamento dinâmico que autoriza automaticamente novos nós em uma rede existente e permite roaming para casos de uso de logística, software de gateway de código aberto, um sistema de nó-nó de protocolo mais simples que não requer qualquer link de back-end, inventário ultrarrápido de alta densidade (milhares de dispositivos em menos de um minuto, por exemplo, em armazéns), modo de publicidade direcionado para interruptores de luz de energia ultrabaixa confiáveis ​​e espaço publicitário estendido para 32 bits para suporte a redes ultra-grandes.

O módulo NINA-B4 também suporta Bluetooth 5.1 - incluindo localização de direção - e pode operar em uma faixa de temperatura estendida de até 105 ° C - o que, junto com sua capacidade de longo alcance, o torna ideal para implantação em ambientes hostis. Projetados para atuar como um transmissor e receptor (usando a detecção de direção do ângulo de chegada (AoA) e do ângulo de partida (AoD)), os módulos NINA-B4 trazem os benefícios do posicionamento de alta precisão para aplicações internas. O rádio multiprotocolo do SoC nRF52833 integrado é capaz de todos os recursos de localização de direção para aplicações AoA e AoD. A generosa alocação de memória do SoC permite a integração de aplicativos avançados incorporados ao cliente.

O SoC multiprotocolo nRF52833 da Nordic oferece suporte ao software de conectividade de malha Wirepas Massive em grande escala e baixo consumo de energia, permitindo soluções IoT econômicas e escalonáveis ​​com densidade, flexibilidade e confiabilidade. Por exemplo, uma rede de nós âncora e até centenas de milhares de dispositivos finais poderia ser colocada em um local e conectada sem fio usando a conectividade Wirepas Massive integrada nos SoCs nórdicos. Os dados e análises coletados do sensor podem então ser retransmitidos via Wirepas Massive para um gateway equipado com o módulo U-blox NINA-B4, que por sua vez envia os dados para a nuvem.

O SoC multiprotocolo avançado nRF52833 da Nordic combina um processador Arm® Cortex® M64 de 32 MHz e 4 bits com unidade de ponto flutuante (FPU), com um rádio multiprotocolo de 2.4 GHz (compatível com software de protocolo RF de 2.4 GHz além de Bluetooth 5.2, malha de Bluetooth, Bluetooth Detecção de direção, taxa de transferência de 2 Mbps e longo alcance mais os softwares Thread, Zigbee e IEEE 802.15.4), apresentando potência máxima de TX de +8 dBm e sensibilidade RX de -95 dBm. O SoC incorpora uma quantidade generosa de memória Flash (512 kB) e RAM (128 kB) e uma gama de interfaces analógicas e digitais, como NFC-A, ADC, hgh-speed 32 MHz SPI, UART / SPI / TWI, PWM, I2S e PDM. O SoC foi projetado para minimizar o consumo de energia. Além de suporte para Thread, Zigbee e Bluetooth por meio do nRF Connect SDK, o SoC também é compatível com S113, 122 ou S140 SoftDevices, pilhas de protocolo RF Bluetooth da Nordic.

“Selecionamos o SoC nRF52833 da Nordic para nossa série NINA-B4 devido a uma combinação de fatores, incluindo hardware de alta qualidade, tamanho compacto, desempenho de MCU, suporte para Bluetooth 5.1 incluindo localização de direção, baixo consumo de energia e capacidade multiprotocolo”, diz Stefan Berggren, gerente sênior de marketing de produto, rádio de curto alcance do centro de produtos da u-blox. “Além disso, optamos por uma solução nórdica devido ao relacionamento comercial próximo e de longa data entre as duas empresas e porque a Nordic oferece um bom suporte ao desenvolvimento.”