Le kit d'évaluation de Nordic intègre en toute fluidité le Wi-Fi 6 à d'autres protocoles

La prise en charge de plusieurs protocoles est importante pour élargir le marché potentiel d'une vaste gamme de dispositifs, de l'Internet industriel des objets (IIoT) aux applications de maison intelligente, mais cela peut accroître la complexité et augmenter les coûts pour les développeurs. Nordic Semiconductor propose une solution qui permet d'intégrer plus facilement des capacités Wi-Fi 6 (IEEE 802.11ax) à des protocoles comme Bluetooth Low Energy (BLE), Thread, Zigbee et l'IoT cellulaire.

Cette solution se présente sous la forme d'un kit d'évaluation pour développer des applications basées sur le circuit intégré auxiliaire nRF7002 de Nordic avec RF intégrée. Le module nRF7002 offre une solution basse consommation pour embarquer la technologie Wi-Fi 6 avec des débits ultra-rapides, une portée améliorée, une plus grande fiabilité et une autonomie batterie étendue. Les circuits intégrés de la série nRF70 offrent une prise en charge de la coexistence sans fil unique qui permet à d'autres protocoles de communication de fonctionner de manière fluide avec le Wi-Fi.

Avec une capacité double bande 2,4 GHz et 5 GHz, le nRF7002 est entièrement rétrocompatible avec les infrastructures et les versions Wi-Fi précédentes (IEEE 802.11a/b/g/n/ac). Le circuit intégré auxiliaire Wi-Fi 6 prend en charge une grande variété de contrôleurs hôtes, y compris d'autres marques que Nordic, et peut être utilisé à la fois avec les systèmes d'exploitation Linux et RTOS. Il peut tirer parti de fonctionnalités de sécurité avancées, notamment le démarrage sécurisé, Trusted Firmware-M, des clés uniques de matériel et des procédures de mise à jour micrologicielle des dispositifs (DFU).

Carte au facteur de forme shield Arduino

Le kit d'évaluation nRF7002-EK (Figure 1) inclut le circuit intégré nRF7002 dans une carte d'extension au facteur de forme shield Arduino avec un connecteur d'interface qui se branche aux kits de développements compatibles pour d'autres circuits intégrés d'émetteur-récepteur de Nordic, en particulier pour intégrer plus facilement la technologie Wi-Fi 6 basse consommation à d'autres protocoles de communication.

Figure 1 : Le shield Arduino de Nordic se branche à d'autres kits de développement pour ajouter plus facilement les capacités de son circuit intégré auxiliaire Wi-Fi 6 aux applications qui utilisent d'autres solutions de Nordic. (Source de l'image : Nordic Semiconductor)

Les solutions sans fil de Nordic avec lesquelles le kit nRF7002EK peut être utilisé pour ajouter le Wi-Fi 6 incluent notamment les suivantes :

• Les systèmes sur puce Bluetooth 5.4 ultrabasse consommation nRF52840 et nRF5340 avec émetteurs-récepteurs 2,4 GHz multiprotocoles qui prennent en charge Bluetooth LE, Bluetooth Mesh, NFC, Thread et Zigbee. Le nRF5340 est doté de deux processeurs Arm Cortex-M33 et offre un équilibre parfait entre performances et rendement énergétique. Le nRF52840 est le système sur puce le plus avancé de la gamme nRF52, avec un seul processeur Arm Cortex-M4 adapté aux applications IoT plus complexes avec des performances accrues.
• Le nRF9160, premier d'une série de dispositifs cellulaires SiP (système en boîtier) basse consommation pour l'IoT. Ce SiP inclut un modem LTE-M/NB-IoT, prend en charge les services de localisation basés sur antenne-relais de téléphonie mobile et sur GPS, et inclut un circuit d'entrée RF (RFFE) ainsi qu'une fonction de gestion de l'alimentation intégrée, et ce, dans un boîtier compact de 10 mm x 16 mm x 1 mm.

Le kit nRF7002-EK peut également être utilisé pour émuler le nRF7000 pour les applications qui nécessitent une localisation basée sur SSID Wi-Fi, et le nRF7001 pour la connectivité Wi-Fi 6 avec bande 2,4 GHz. La combinaison d'un SiP cellulaire nRF9160 et d'un circuit intégré nRF7000, par exemple, permet aux développeurs de combiner les capacités GNSS, de localisation cellulaire et de localisation Wi-Fi basées sur SSID dans une seule et même application, garantissant ainsi les meilleurs résultats de localisation qui soient.

Créer des applications multiprotocoles

Le kit nRF7002-EK se sert des kits de développement de Nordic pour les solutions d'émetteurs-récepteurs, en particulier le nRF52840-DK, le nRF5340-DK et le nRF9160-DK. Chacun de ces kits de développement inclut du matériel, un micrologiciel préprogrammé, de la documentation, des schémas matériels et des fichiers de conception.

Le kit d'évaluation se connecte directement à un kit de développement compatible (Figure 2). Selon l'application, les développeurs peuvent utiliser l'interface SPI ou QSPI.

Figure 2 : Le kit nRF7002-EK (en haut) se branche directement à d'autres kits de développement de Nordic comme le nRF5340-DK illustré ici. (Source de l'image : Nordic Semiconductor)

Le SDK nRF Connect open-source de Nordic fournit les outils et les bibliothèques nécessaires pour développer des applications sur les kits de développement, notamment pour concevoir et programmer le micrologiciel pour le nRF7002-EK. Le SDK prend en charge Microsoft Windows, Linux et MacOS, intègre le RTOS Zephyr et est compatible avec la plupart des applications et exemples de Zephyr.

Le SDK inclut également l'application nRF Machine Learning, qui s'intègre à la plateforme de développement Edge Impulse afin de rassembler des données de capteurs, d'entraîner le modèle d'apprentissage automatique et de le déployer sur le dispositif cible de Nordic. Il existe d'autres applications potentielles utilisant le kit nRF7002-EK :

• Suivi des actifs
• Produits Wi-Fi fonctionnant sur batterie
• Maison intelligente, ville intelligente et agriculture intelligente
• Capteurs industriels
• Dispositifs corporels et applications médicales

Les outils de Nordic offrent un moyen simple d'évaluer et d'exploiter la série nRF70 de circuits intégrés auxiliaires Wi-Fi avec d'autres solutions sans fil, garantissant ainsi une connectivité fluide et une bonne coexistence de plusieurs protocoles, une localisation basée sur Wi-Fi avec services de localisation nRF Cloud, et la détection et l'analyse SSID des concentrateurs Wi-Fi locaux.

L'utilisation du nRF-7002-EK avec l'un des kits de développement compatibles de Nordic aide les développeurs à contourner les défis courants comme les problèmes de compatibilité, l'interférence de signaux issus de plusieurs transmissions sans fil, la gestion de l'alimentation et les vulnérabilités en termes de sécurité.

Conclusion

Le kit nRF7002-EK de Nordic Semiconductor est un outil puissant et polyvalent permettant d'intégrer de manière fluide des capacités Wi-Fi 6 à d'autres protocoles de communication pour l'IoT et les applications de dispositifs intelligents. Avec son facteur de forme shield Arduino populaire, il communique facilement avec les kits de développement compatibles de Nordic pour exploiter pleinement le Wi-Fi 6 pour les dispositifs hôtes. Par ailleurs, il est entièrement intégré au SDK nRF Connect pour simplifier le développement d'applications multiprotocoles.