デュアルバンドでマルチプロトコル�官�のIoT��SoCをSiLabsが開発
�盜颪涼聟�半導��メーカー、Silicon Labs社がIoT端����のCPUやマルチプロトコル、センサインタフェース、メモリ、パワーアンプ、トランシーバなどを内�鼎靴�SoC「Wireless Gecko」を開発した(図1)。このチップを使えば、例えば2.4GHz帯のIoTなら外��け����はアンテナを含めわずか3点ですむ。モジュールはほぼ不要ともいえそうな集積度だ。
図1 IoT��のセンサ入��からマイコン、トランシーバも集積したWireless Gecko 出�Z：Silicon Labs
この����シリーズには、ZigBeeとThread、Bluetooth Smart、とユーザー独�Oのプロトコルを含んでいる。例えば、日本独�OのWi-SUN��格などもサポートする。チップに加え、ユーザーがエンドアプリを開発するためのツール「Simplicity Studio」や、ソフトウエア/ハードウエアのレファレンスデザインも提供する。現在サンプル出荷中で、量�忼荷開始は2016�Q��2四半期を予定している。
��合するIoTモジュールと比べ、高集積なSoCに仕�屬欧燭燭瓠�外������コストや設��工数が��りモジュールを低コストで���]できる、と同社Internet of Things Products�靆�Marketing担当バイスプレジデントのDaniel Cooley��(図2)は述べる。「モジュールを要求するユーザーは�Hいが、ゆくゆくは高集積なチップを望んでいる。だから当社は�k歩先んじて高集積SoCを発表した」と同��は言う。
図2 Silicon Labs社Internet of Things Products�靆�Marketing担当バイスプレジデントのDaniel Cooley��
データをセンサ（IoT端��）からセンサへと送り最後にゲートウェイからインターネットに飛ばす、ThreadやZigBeeなどのメッシュネットワークでは、センサからセンサへデータを送らなければならないため、送�p信機(トランシーバ)も内�鼎靴討い襦�センサで集めたデータを親機に送るBluetoothでは送信機だけで済む。またM2M（machine to machine）ではIoT端��からインターネットへ直接飛ばすため、最�j出��19.5dBm（約100mW）という高出��のパワーアンプが��要で、それも集積している。また、カバーする周�S数帯は、ライセンス不要の2.4GHz帯とサブギガ帯の二つの周�S数帯である。
このGeckoシリーズのハードウエアは、フラッシュメモリ容量以外はほぼ共通だが、カバーするプロトコルによってファミリがある。Mighty Geckoは�峙�のプロトコルを��てカバーしているが、Blue GeckoはBluetoothとユーザー独�Oのプロトコルのみ、Flex Geckoは独�Oプロトコルのみをサポートしている。
開発ツール「Simplicity Studio」を使えばワイヤレス設��は��常に�~単で、グラフィカルなコンフィギュレーションやエラーチェックなどもできる(図3)。また、Application Builderを使ってアプリケーションソフトを開発できる。ソフトウエアスタックのコンフィギュレーションでもRF開発に影�xさせることはないという。IDE（統合開発環境：Integrated Development Environment）では、��来から使い慣れたEclipseのフレームワークを�W��する。
図3 グラフィカルな画�Cを見ながらカスタマイズ設��できるSimplicity Studio 出�Z：Silicon Labs
Geckoチップそのものは、ARM Cortex-M4マイコンコアをコントローラとして��い、消�J電��を削��するための工夫を行っている。動作時では消�J電流は63μA/MHzと低く、送信時でも8.8mAである。スリープ時は1.4μA、スリープからのウェイクアップは2μsと�]い。できる限りマイコンを��らせておき、消�J電��を��らすために、PRS（Peripheral Reflex System）�\術を使った。これはCPUコアを��らせながら、できるだけ周辺を動かしで処理できるようにする�v路だという。ソフトウエアコードもできるだけ��らす工夫を行い、消�J電��を抑えた。
図4 Wireless Geckoの機�Ε屮蹈奪� 出�Z：Silicon Labs
チップ内�陲蓮�19.5dBmの送信��パワーアンプに加え、2.4GHz��のバラン（平衡/��平衡コンバータ）、暗�ｲ愁▲�セラレータも内�鼎靴討い�(図4)。2.4GHzだと�S長が�]いため、小さいため集積したが、サブギガ帯のバランは�jきいため外��けで���Tする。暗�ｲ愁▲�セラレータには、128ビットAES/256ビットAES/楕��演�Qなどの暗�ｲ修�可�Δ世箸靴討い襦�フラッシュメモリは32KBから256KBまでをサポートしているが、今�Qの�Q��までに1MBを集積する。
このSoCは拡張性もあり、メモリ容量だけではなく、Bluetoothの新しいバージョンにも�官�していく。現在はBluetooth 4.1だが、次の世代のGeckoではBluetooth 4.2やBluetoothのメッシュネットワーク��格になるBluetooth Meshにも�官�していく。
