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 ルネサス エレクトロニクスは、SOTB(Silicon On Thin Buried Oxide)プロセスで造る超低消費電力な32ビットマイコン「REファミリ」に、Bluetooth 5.0通信に対応した「RE01B」を加えた(ニュースリリース)。SOTBは一般的なCMOSプロセスに比べて、低消費電力のICを実現できることが特徴である*

新製品と応用イメージ
新製品と応用イメージ
(出所:ルネサス)
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 同社によれば、REファミリはIoTアプリケーションのうち、エナジーハーベスト(環境発電)システムや小型電池で駆動する機器に向ける。REファミリのマイコンを使うことで、パルスオキシメーターやパッチ型の生体センサーなどの小型ヘルスケア機器、音声認識リモコン、後付け型のスマートメーターなど、電池寿命が課題となる機器の電池交換を不要にしたり、電池の長寿命化を実現したりできるとする。新製品のRE01BはBluetooth通信に対応することで、データ管理やファームウエアのアップデートが容易になる。新製品を利用することで、老人や子供の見守り機器や、物流の状態監視など、低消費電力での常時駆動とBluetoothによる定期的なデータ収集や更新を必要とする用途で有用だという。

新製品の機能ブロック図
新製品の機能ブロック図
(出所:ルネサス)
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 RE01BのCPUコアは最大動作周波数が64MHzの「Arm Cortex-M0+」。SOTBプロセスで製造するため、動作時、スタンバイ時共に消費電力は非常に低い。例えば、動作時消費電流は35µA/MHz(内蔵LDO使用時)、スタンバイ時は600nA(CPUコアは500nAでBluetooth回路が100nA)と、「Bluetooth回路搭載マイコンとして世界トップクラスの超低消費電流である」(同社)。同社のDC-DCコンバーターIC「ISL9123」を降圧レギュレーターとして外付けすることで、動作時消費電流は15µA/MHzへ低減できる。

 Bluetooth 5.0のロングレンジ(最大400m)および、高データスループット(2Mビット/秒)に対応する。Bluetooth受信時の消費電流は3.0mA(1Mビット/秒時)、送信時は4.3mA(0dBm、1Mビット/秒時)である。1.5Mバイトのフラッシュメモリーと256KバイトのSRAMを集積しており、Bluetooth通信を利用して、OTA(Over the Air)でのファームウエア更新に対応する。フラッシュメモリー書き換え時の消費電流は約0.6mAと低い。また、新製品は、消費電流が約4µAと低い14ビットA-D変換器を集積している。

 RE01Bの動作電源電圧は1.62V~3.6V。1.62Vから最大64MHzの動作が可能である。エナジーハーベスト制御回路(コンデンサー充電高速起動と2次電池充電保護が可能)を集積したことで、環境発電素子や蓄電素子を直接するだけで、バッテリー搭載なしでもBluetooth通信が可能だという。トラステッドセキュアーIPコアを集積してセキュリティーを担保した。8mm角の64ピンQFNパッケージに封止する。

 新製品の評価キット「EB-RE01B」をテセラ・テクノロジー(本社:横浜市)が提供する(関連ページ)。このキットでは、エナジー・ハーベスト・システムを含む全周辺機能を評価できるという。EB-RE01Bの標準価格は3万円(税別)。

評価キット「EB-RE01B」の利用イメージ
評価キット「EB-RE01B」の利用イメージ
(出所:テセラ・テクノロジー)
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 今後ルネサスは、RE01Bの事業拡大に向けて、RE01BとアナログICやパワー半導体を組み合わせた、いわゆるソリューション(同社は「ウィニングコンビネーション」と呼ぶ)を順次リリースする。なお、同社は、これまでに、REファミリの既存製品「RE01」を内蔵したウエアラブル機器のリファレンスデザインや、人や動物、物流トラッカーを実現する全球測位衛星システム(GNSS)トラッキングソリューションなどのウィニングコンビネーションを提供している。

 また、REファミリの拡販に向けて、サードパーティーとも連携を深める。すでに同社は日本ガイシとメンテナンスフリーIoTデバイスの普及に向けた協業を始めている(ニュースリリース)。協業の第1弾として、日本ガイシの小型・超薄型のLiイオン2次電池「EnerCera(エナセラ)」シリーズとREファミリを組み合わせて、ワイヤレス空気質センシングシステムのリファレンスデザインを開発した。このシステムは脱炭素社会の実現に寄与するという。

ワイヤレス屋外空気質センシングシステムのリファレンスデザインの実装例
ワイヤレス屋外空気質センシングシステムのリファレンスデザインの実装例
(出所:日本ガイシ)
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