Smart asset tracker case study - combining low power cellular IoT, GNSS, Wi-Fi and Bluetooth LE

超低消費電力無線ソリューションのグローバルリーダーであるノルディック・セミコンダクター（Nordic Semiconductor、OSE：NOD、以下: Nordic）は、Tavago Tech（本社: インド・チェンナイ）が発表した新しいアセットトラッカーTuffに、ノルディックのセルラーIoT、GNSS、Wi-Fi、およびBluetooth® LEワイヤレステクノロジーが採用されたと発表しました。Tuffは、アセットの移動、運用、および不正操作を検知し、同時に拡張されたバッテリ寿命と範囲をサポートするとともに、ミニチュアデザインで提供されています。

耐久性のあるABSプラスチック製のIP68防水ケースを備えたTuffは、過酷な環境で生き残るために設計されたバッテリ駆動の位置情報デバイスであり、人員、貨物、および資産の世界的な屋内および屋外追跡を可能にします。 Tuffは現在、それぞれ85 mm x 58 mm x 9 mmおよび120 mm x 50 mm x 25 mm（取り付けフランジを含む）の2つの製品バリアントで利用可能です。これらの製品には、アセットの運用パラメータを検知する振動センサー、動きを検知するための非常に正確な3軸アクセラレータ、デバイスの不正操作または開封を検知するデバイス不正操作センサー、およびデバイスがアセットから取り外されたかどうかを検知するセンサーが搭載されています。

Nordic nRF9160 SiPでGNSSとNB-IoTを可能に

Nordic nRF9160低消費電力SiP（System-in-Package）を搭載したTuffは、統合したLTE-M/NB-IoTモデムおよびGNSSを備えており、屋内および屋外の追跡に高精度で低消費電力のGNSSおよびNB-IoT接続を利用しています。セルラー接続は、位置データをクラウドに中継することを可能にします。 nRF9160 SiPの64 MHz Arm® Cortex®-M33アプリケーションプロセッサの計算能力は、すべてのセンサーと周辺機器を監視し、関連するデータを収集するために使用されます。

さらに、Nordic nRF7000 Wi-Fi 6 Companion ICが組み込まれ、2.4 GHzおよび5 GHzの両方での室内位置情報（Wi-Fiアクセスポイント（AP）のSSIDに基づく）をサポートしています。 nRF7000はNordicのnRF91シリーズセルラーSiPとシームレスに統合され、SSIDに基づくWi-Fi位置情報を特に設計されています。 Tuffソリューションはまた、Bluetooth LEビーコンとペアリングするか、単独のBluetooth LE接続を提供するためにNordic nRF52833高度なマルチプロトコルSoCを使用しています。このセットは、屋内外で堅牢で正確な位置結果を提供し、ユーザーに位置精度とバッテリ寿命のトレードオフを許可します。

競合他社のテクノロジーも検討しましたが、手間のかからない電力管理、特にスリープモードおよびeDRXモードでの業界最高の低消費電力という理由を含め、さまざまな理由からNordicのソリューションを選択しました

Tavago TechのCEOを務めるSriram Narayanaswamy

Tavago Techは、GPS、セルラー、およびWi-Fiからの位置情報の取得時にNordic nRF Cloudを使用し、eDRXおよびファームウェアオーバーザエア（FOTA）の開発時にも利用しています。

「Tuffは使いやすく、学習コストが最小限です。電源スイッチ、不要なボタン、不要なハードウェア、または時間のかかるセットアップがありません」（Sriram Narayanaswamy氏）。

Tuffの一般的な用途には、紛失したペットや愛する人、個人の貴重品や移動中のアイテム、車両や高額な貨物、職場の従業員や訪問者の追跡などがあります。Tuffは、SOSボタンが押されるとアラームを生成し、急な転倒や動きのない状態を検知すると医療支援の緊急アラートをトリガーできます。関連するウェブベースのプラットフォームは、企業向けに資産トラッキングと人物追跡を提供し、iOS / Androidアプリはスマートフォンを使用した一般消費者向けの追跡を可能にしています。

Nordic nPM1100 PMICが電力管理を向上

Tuffは3.7V / 1100 mAH容量の充電可能なリチウムイオンバッテリーを使用し、Nordic nPM1100 Power Management IC（PMIC）を統合しています。 nPM1100は非常に効率的なデュアルモード設定可能なバックレギュレータおよび統合バッテリ充電器を採用しており、これらの機能によりTavago Techの以前の2チップソリューションを置き換えることができました。

Tuffの一部のユースケースでは、クイックポーリングで2週間のバッテリ寿命が必要ですが、他のユースケースでは12〜24時間のポーリングで最大5年のバッテリ寿命が必要です。これらの長寿命は、Nordicソリューションの超低消費電力特性の一部によるものです。

Narayanaswamy氏は、次のように述べています。「私たちは競合する技術を検討しましたが、ハッスルフリーな電力管理や、特にスリープモードとeDRXモードでの優れた低消費電力、さらにはGNSS、NB-IoT、Armプロセッサがすべて一つのSiPに内蔵された、ミニチュアなデザインなどのさまざまな理由から、私たちはノルディックのソリューションを選択しました」