加賀デバイス株式会社

<2023/9/28 追記> こんにちは。加賀デバイスのNordic Teamです。 ＊過去に掲載したNordicが提供する消費電流測定ツールPower Profiler KitⅡ(PPK2)を使用したnRF9160 DKの消費電流測定方法についてeDRX中にシャットダウンするSIMを入手したのでその内容を追記します。 Nordicが提供する消費電流測定ツールPower Profiler KitⅡ(PPK2)を使用したnRF9160 DKの消費電流測定方法についてご紹介します。 セルラー通信では低消費電力が求められる事が多いことから、実際にnRF9160がどの程度の実力があるかも併せてご紹介したいと思います。 ◢◤PPK2及びOnline Power Profile PPK2とOnline Power Profileについては以前に別のコラムで紹介しておりますのでそちらをご参照頂ければと思います。 ◢◤Online Power Profilerと仕様書の比較 実際に測定する前に仕様書やOnline Power ProfilerでnRF9160がどの程度の実力があるか確認します。 仕様書ではeDRXの値が18μAと記載されています。 Online Power Profileで仕様書に記載されている測定条件に合わせてシミュレーションした結果は17.84μAとなり、ほぼ仕様書と同等の値を示しています。 ◢◤測定 接続図を示します。 仕様書に記載されている測定条件に合わせてeDRXの消費電流を測定したところ、下記のようになりました。 仕様書の18μAと比べて66.29μAと大きな値となっています。電流値が大きくなってしまう主な原因は下記の3つが考えられます。 　　　①PTW期間のPOが2回発生　　　②PTW期間のPDCCHが1msではなく32ms　　　③SIMがシャットダウン出来ていない ①と②は基地局からの情報をもとに設定されるため変える事は出来ません。少なくとも弊社は色々な地域で試してみましたが条件は変わりませんでした。③はシャットダウンに対応しているSIMかどうかに依存します。残念ながらnRF9160に付属しているSIMはシャットダウンに対応していませんでした。 上記を加味して再度電流測定をします。具体的には下記を変更します。　　　①の対応として、PTWの期間を2.56sではなく1.28sに変更　　　②の対応として、Online Power ProfileのPDCCHを32msに変更　　　③の対応として、nRF9160 DKのSIM電源を外部電源から供給 実際にこの内容を反映させて検証してみたいと思います。 ◢◤再測定 Online Power ProfileでのシミュレーションでPDCCHを32msに変更すると消費電流値は32.40μAとなりました。 SIMの電源供給をnRF9160からではなく、外部の安定化電源から供給します。 この接続でPTWを1.28sにして測定を行った結果が下記となります。 Online Power Profileでのシミュレーションの32.40μAとほぼ同等の値となりました。 ◢◤SIMによる消費電流の違い【追記】 nRF9160 DKに付属のiBasisのSIMと、国内で入手可能なMVNO：3社のSIMを使用した消費電流の違いを比較します。測定条件は同様にeDRX=81.92s/PTW=1.28sで測定します。　＊冒頭に記載したeDRX中にShutdown可能なSIMは右下のC社となります。 SIMだけの電流を測定するため、下記のように接続を変えます。 測定結果は下記です。 　＊30秒毎のパルスはSIMとnRF9160との通信です。…

こんにちは。加賀デバイスのNordic Teamです。 ホストマイコンとHCIインターフェースでBluetoothデバイス追加を検討される方が増えておりその一例を紹介します。このような構成は主にLTE/Bluetooth Gateawayなどのアプリケーションに多く使用されています。Nordicでは開発環境nRF Connect SDKでHCIインターフェースが既にサポートされておりLTEモジュール:nRF9160とBLEチップ:nRF52840を使用したLTE Sensor Gatewayのサンプルプロジェクトを使うことで簡単に実現出来ますのでデモ環境の作成方法を説明します。 ◢◤《サンプルプロジェクト紹介》 このサンプルプロジェクトの構成は下記となります。　①PeripheralデバイスはThingy:52(nRF52840)を使用。　②Bluetooth LE通信のプロファイルはThingy:52のセンサーデータを使用。　③CentralデバイスはnRF9160 DKに搭載されているnRF52840を使用。　④nRF9160 DKに搭載されているnRF52840とnRF9160はHCIインターフェース(UART)で接続。　⑤nRF9160がnRF52840から受け取ったデータをLTE-M通信でNordicのnRF Cloud(クラウドサーバー)にデータを上げています。 上記構成のサンプルプロジェクトは下記にあります。 Thingy:52のファームウェアnRF9160 DK:nRF5284のHCIサンプルプロジェクトnRF9160 DK:nRF9160のLTE SensorGatawaサンプルプロジェクト ◢◤《デモ環境》 ここで注意が必要で、Nordicが提供しているThingy:52やnRF9160 DKに搭載されてるnRF52840はチップ単品が実装されているため技適が取得出来ておりません。　＊LTEモジュールのnRF9160は技適取得済みのモジュールとなります。そのため構成を下記のように変更してデモ環境を作成しました。 　①PeripheralデバイスはThingy:52ではなく加賀FEI製Bluetooth LEモジュール(EB2840AA2)を使用。　②Bluetooth LE通信のプロファイルはThingy:52のセンサーデータではなく、HRS(Heart Rate Service)を使用。　③CentralデバイスはnRF9160 DKに搭載されているnRF52840を使わず加賀FEI製Bluetooth LEモジュール(EB2840AA2)を使用。　④nRF9160 DKとBluetoothモジュールをHCI(UART)で接続。　⑤nRF9160がnRF52840から受け取ったデータをLTE-M通信でNordicのnRF Cloud(クラウドサーバー)にデータを上げています。　 　 使用したサンプルプロジェクトは下記となります。 Peripheralデバイス EB2840AA2：HRSCentralデバイス EB2840AA2：HCIサンプルプロジェクトnRF9160 DK:nRF9160のLTE SensorGatawaサンプルプロジェクト *接続プロファイルをHRSに変更 通信結果は下記となります。 Peripheralデバイスが送信したデータがクラウドに上がっているのが確認出来ました。 また、nRF9160でHCIインターフェースを使ってBluetooth通信を行うプロブラムは、nRF52やnRF53でBluetooth通信を行うプログラムとかなり似ています。デモ環境を作成するときに参考にしたプログラムは下記となりますので、ホストマイコンとHCIインターフェースでBluetoothデバイス追加を検討されている方はぜひ見比べて頂ければと思います。 LTE Sensor Gatewayで使用しているBLE制御プログラムHRSのCentral制御で参考にしたプログラム 　　　 今後もNordicの紹介及びコラムにて色々な情報を公開致しますので是非ご確認ください。 また、Facebookでも随時情報を公開しておりますので合わせてご確認ください。