加賀デバイス株式会社

こんにちは。加賀デバイスのNordic Teamです。 2024年9月に発表されたBluetooth規格「Bluetooth 6.0」で追加された新機能の一つが「Channel Sounding(チャネルサウンディング)」です。本技術によりBLE無線信号(2.4GHz)を使用し2つのデバイス間の距離を測定することができます。本コラムではチャネルサウンディングの概要とNordicが提供するソリューションをご紹介いたします。 ◢◤チャネルサウンディングの測距技術チャネルサウンディングではInitiator(イニシエーター)とReflector(リフレクター)の2つのBLEデバイス間の距離をPBRとRTTの2種類の方式で推定します。 ・Initiator：自デバイスから対向デバイス(Reflecter)までの距離を算出するデバイス・Reflector：Initiatorに応答するデバイス ◆PBR(Phase-Based Ranging：位相ベース測距) PBRでは、InitiatorがReflectorに信号を送信し、Reflectorが信号を返します。このプロセスは複数の周波数にわたって繰り返されます。デバイス間の距離は、これらの周波数における送信信号と受信信号の位相差に基づいて計算します。位相情報からの距離推定は複雑になりますが、RTTや過去にあったRSSIを使った測距と比較すると高い精度で測距することが可能です。 ◆RTT(Round Trip Time：往復時間) RTTでは、Initiatorが暗号的にスクランブルされたパケットをReflectorに送信し、Reflectorがパケットを返します。その後、パケットの往復にかかった時間であるToF（Time of Flight：飛行時間）に基づいて、デバイス間の距離を計算します。PBRと比較すると精度は劣りますが、時間の不可逆性によりセキュリティ面において高い安全性を確保することができます。 これらの方式から取得した、PBRのRawデータやRTTからのToFはBLEスタックの仕様の一部です。ですがこのデータを元に距離に変換する、測距アルゴリズムはBLEスタックには含まれていない為、ユーザーにて実装する必要があります。 Nordicは無償提供しているnRF Connect SDKのサンプルソフトに独自の測距アルゴリズムを組み込んでいます。この測距アルゴリズムにより、ユーザーそれぞれの使用環境でのチャネルサウンディングによる測距を簡単に評価することが可能です。 ◢◤Nordic チャネルサウンディング ソリューション ◆サポートデバイス – nRF54Lシリーズ – チャネルサウンディングをサポートしているデバイスはNordicが昨年末にリリースした新デバイス、nRF54Lシリーズとなります。 nRF54LシリーズはBLEで定評のあるnRF52及びnRF53シリーズの後継と位置付けられ高い処理能力、低消費電力、最先端のセキュリティに対応した画期的なSoCです。 nRF54Lシリーズでは現在nRF54L15、L10、L05の3つをラインナップしています。これら3製品の違いはメモリサイズのみ(図右下)であり、その他の機能・性能は共通となっております。 nRF54Lシリーズでの開発に関する情報については下記のコラムをご参照ください。 nRF54L15 開発導入情報 ◆評価ボード(nRF54L15 Development Kit) nRF54L15を使用したチャネルサウンディングの評価にはnRF54L15 Development Kit(通称：DK)を使用します。 nRF54L15DK上にデバッガが搭載されているのでこのボード単体でnRF54L15のすべての機能の評価が可能です。 ◆ソフトウェア開発環境(nRF Connect SDK) nRF54Lシリーズのソフトウェア開発にはnRF Connect SDKを使用します。 チャネルサウンディングのサンプルソフトもこのSDKに含まれています。※注意： 測距アルゴリズムを含むサンプルソフトはnRF Connect SDK V3.0.0で追加されました。　　　　チャネルサウンディングの評価を行う際は必ずV3.0.0以降をご使用ください。 nRF Connect SDK V3.0.0…

こんにちは。加賀デバイスのNordic Teamです。 今回のコラムでは先日量産を開始したnRF54L15 DKの使用方法についてご説明いたします。 過去、nRF52シリーズやnRF53シリーズのDKを見たことがある・評価したことがある方からすると形状や構成が大きく変わっている事に気付くと思います。 nRF52シリーズではDK上に多数のモード切替スイッチが存在し、電源(USB/外部電源)の切り替えやLEDなどへの電源ラインのON/OFFが可能でしたが、nRF54L15 DKには電源ON/OFFのスイッチしかありません。 nRF54L15 DKではパソコンとUSBケーブルで接続し、パソコン上のツール『Board Configurator』で切り替えます。 nRF54L15 DKの初期設定は下記のようになっています。 ■virtual COM Port(VCOM)の設定　DKをUSBケーブルでパソコンに接続した際のVCOMの有効/無効を切り替えます。＜デフォルト設定＞・Connect port VCOM0 ： 有効・VCOM0 HWFC autodetect lines：無効 ・Connect port VCOM1 ： 有効・VCOM1 HWFC autodetect lines：無効 ■LEDの設定DK上のLED0～3への3.3V供給の有効/無効を切り替えます。＜デフォルト設定＞・Power to LEDs ：有効 ■デバッガ設定DK上のデバッガの有効/無効を切り替えます。＜デフォルト設定＞・software debugger(SWD)： 有効 ■nRF54L15のVDD供給電圧設定DK上では電源管理ICであるnPM1300がUSBからの給電を受け、nRF54L15のVDDに電源を供給しています。＜デフォルト設定＞・VDD(nPM VOUT1) ：1.8V 各機能はクリック(VDDはスライド又はタイピングも可)することで設定を変更します。設定を変更した後、「Write config」をクリックすることで設定をDKに書き込みます。(変更した箇所やwrite configに青い丸印がつきます) これで変更完了です。デフォルトに戻したいときは「Load default config」をクリックすることで元に戻すことができます。 例えば、nRF54L15の消費電流を測定する際は、VCOMやSWDを切断することが推奨されています。また、nRF54L15のデータシートに記載されている消費電流はVDD=3.0Vの値なので、nRF54L15の実力を確認する際は下記のよう設定する必要があります。 ここまで紹介してきた通り、nRF54L15 DKは今までのDKと使用方法が異なります。経験者の方も、今回初めて使用される方もご注意ください。 このコラムの記事の内容をもっと詳しく知りたい方や、その他気になる点などがございましたら弊社の お問い合わせ にご連絡ください。 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。