IoTは、ホームオートメーション、ビルオートメーション、メーター読み取り、センサ／アクチュエータのモニタなど、多くの垂直的市場が結集されています。ワイヤレスコネクティビティはIoTの基本であり、 LPWANは、現在IoTに含まれている多くのアプリケーションの重要な要素として台頭しています。
柔軟でプログラム可能なシングルチップ・ソリューションを選択することで、コスト効率と電源効率におけるIoTの課題に、より優れた方法で対応できます。これは、ソフトウェアでプログラム可能なシステムオンチップ（SoC）ソリューションのAXM0F243を使用して実現できます。このソリューションは、自動メーター読み取り（Automatic Meter Reading, AMR）、セキュリティ、ホームオートメーション、ビルオートメーションなど、低電力の長距離IoTアプリケーションをサポートします。
ソフトウェア無線（Software Defined Radio, SDR）は、元々はより複雑な無線にも関わらず、よりシンプルな低電力広域ネットワーク（Low-Power Wide-Area Network, LPWAN）機器に対し、目に見える恩恵をもたらします。多くのプロトコルは、データ転送速度または電力レベルを調節しようとしないため、比較的複雑度が低く、低速な処理でも受け入れられます。アナログフロントエンド、ADC、DAC、およびマイクロコントローラのリソースに対する要件は、すべて低コストおよび低電力に向けて最適化されています。LPWAN SDRは、実行時、またはあるプロトコルスタックから別のプロトコルスタックへのメッセージ間で再構成できます。通常では、LPWANは、それほど頻繁にデータを交換しないため、マルチプロトコルの実行が現実的です。
もう1つの重要な利点は、機器メーカが、1つのシステムオンチップ（SoC）の部品番号でハードウェアプラットフォームを標準化し、RFコンポーネント向けにソフトウェアおよび／または最小限のハードウェアを修正することで、プラットフォームを差別化できることです。
ソフトウェア無線システムの1つの重要な欠点は、アンテナインタフェースです。ワイドバンドまたはマルチバンドのアンテナは、高価であり設計が困難です。これは、比較的複雑なソフトウェア無線がさほど商業利用されていない大きな理由の1つです。幸い、ほとんどのLPWANプロトコルは、ISMバンドの使用にフォーカスしています。つまり、さまざまなプロトコル間でバンドのオーバーラップがほぼ同じであるため、より低コストでよりシンプルなアンテナインタフェースを設計できます。
LPWANアプリケーション分野を対象とした無線技術は、 27 MHzから最大1050 MHzまでの幅広い周波数を網羅しています。さまざまなLPWANプロトコルを使用して、多くの異なるIoTアプリケーションに対応できる単一の設計を実現するためには、トランシーバーはその周波数の全範囲で作動できる必要があるでしょう。また、ファームウェアで実行されるプロトコルは、優れたマイクロコントローラを必要とするでしょう。
この2つの機能的な要素を1つのデバイスに組み込むことで、2チップのアプローチよりも、コストが最適化され電源効率の良い柔軟なソリューションが生まれます。これは、おおむねソフトウェア定義であるため、機器メーカは、さまざまな無線プロトコルを使用した幅広いアプリケーションの要件に合わせて容易に適合できるプラットフォームを手に入れることができます。
LPWANで動作する多くのIoTエンドポイントは、エッジ処理により重点が置かれているため、無線で交換するデータの量を制限しなければなりません。つまり、クラウドプラットフォームを参照することなくエンドポイントでデータをローカルに処理してアクションを取れなければなりません。これをサポートするために、あらゆるソリューションの処理性能は、電力と性能のあいだで微妙なバランスを取る必要があります。そこで有用となるのがAXM0F243 です。AXM0F243は、実証済みのナローバンド AX504トランシーバーと 32ビット Arm® Cortex®-M0+ コアにより、独自（専用）のRFか標準に基づいたRFかに関わらず、ほぼすべてのサブGHzプロトコルをサポートしています。また、無線コアのソフトウェア・プログラマビリティにより、機器メーカは、共通のハードウェア設計を再利用し、異なるソフトウェアを搭載して、さまざまな製品を展開できます。
AXM0F243の詳細に関しては、こちらをご覧ください。
