Nordic Semiconductor ASA, nRF51/Softdevice to offer innovative Module platform solution

Nordic
nRF51-‐Based

　　　“System-‐on-‐Module”

…..to
drive
“Innova?on”
in
RF
World

Wireless Japan 2013 Conference
Nordic : nRF51-Based ”System-on-Module”
Mitsuo
Yamazaki,

Japan
Regional
Sales
Manager

Nordic
Semiconductor
ASA

2

Nordic Semiconductor ASA (Japan) 2013. 5. 31 ~ Wireless Japan 2013
マーケットの近況

n  WWのコンシューマー市場では、スマートフォン・タブレットと、それに関連した市場が
ヒートアップ

n  Bluetooth
low
energyが本格展開

n スマートフォン・タブレット本体

è
　　WWでBT
Smartマーケットが大きく飛躍

n スマートフォン・タブレットを利用したアプリやサービス

n iOS
(iPhone4S以降)でのBT4.0のサポートに加え、Googleも次期Androidでサポート

n スマートフォン・タブレットの周辺のワイヤレス機器市場が本格化

3

“Appcessories” マーケット

n  ヒートアップするスマホ・タブレット周辺マーケット

→　http://www.nickhunn.com/2ubiquity

4

スマホ・タブレットを取り巻く

　　　ポテンシャル・マーケット ~
“Appcessories”

スマートフォン・タブレットとのもっとも手軽なコネクティビティ

⇒　Bluetooth Smart (Bluetooth low energy)

5

“Appcessories”の特徴
専用アプリ
専用アプリ
専用アプリ
専用アプリ
専用アプリ
BT SIGの規格プロファイルに頼らず、独自プロファイルを
アプリに組み込んで、様々な“Appcessories”に対応可能

6

Bluetooth
low
energyの 
　ポテンシャル・マーケット ~
“Appcessories”

BT Smart
>
1
billion
to
ship
in
2015

Ø  300M
to
ship
in
2015

(Source
Gartner
2011)

スマートフォン
タブレット

7

世界でのコンシューマー・マーケットの近況

n  コンシューマーを取り巻く環境の変化
n  “ものづくり”を取り巻く環境の変化

アプリ・ダウンロードで個人の趣向にあった利用
ができるスマホが浸透し、多様化された個人の
趣向に併せたユースケースやエクスペリエンス
を実感

誰でもメーカーになれる・・・　

Makers
Movement　　　　　　　

個性の具現化
ものづくりの

ハードル低下

フリーのEDAソフトや3Dプリンター、低価格な
PCBファブ、部材手配〜生産〜発送のサービス、
クラウド・ファンディング

Ø  “少品種・大量生産”から、“多品種・少量”へ　

Ø  “KickStarter” では、多くの小規模企業や個人企業が躍進
Ø  １人家電メーカー　

Ø  ジェネリック家電　

日本でも・・・
Ø  各地に“ものづくり・カフェ”が出現
Ø  “Makers・フェア”なども開催
日本でも、従来のメーカーだけでなく、
新たな“Makers”が出現しつつある
è ”App-cessory”マーケットの担い手

8

“Appcessories”と“Makers”のチャレンジ

n  ヒートアップするスマホ・タブレット周辺マーケット

Makers
Movement　　　　　　　
n  世界に広がる “Makers
Movement”

Appcessories　　　　　　　

“誰でもメーカー(Maker)になれる”・・・

Ø  無線機器の“Maker”になる為には・・・・
“Makers
Movement”が簡単には波及しない（できない）セグメントがある！

“Makers”のチャレンジ・・・

各種の“認証”が不可避
Ø  市場各国の無線認証（FCC、TELECなど）

Ø  Bluetooth
SmartにはBT認証が必要

無線(RF)機器
対応策は・・・
（従来の発想）
1) 認証付モジュールをアドオン
2) より安価なチップでの実装
アドオン・モジュールのコストが高い
RF設計に加え、認証取得は新興
の“Makers”には大きな負担
BLE（RF）マーケットでの“Makers”の出現には、大きなハードルがある

（特に躍進が期待される“Appcessories”市場参入のプレーヤーにはハードルが高い）

9

nRF51
“System-‐on-‐Module”

with
RF
&
BT
Approvals 
 
nRF51
Series
will
change
the
world….

BLE（RF）/
Appcessories
マーケットに

“Makers
Movement”の環境を提供

10

Compe??veな 
Appcessories向けソリューション・モデル

~
“System-‐on-‐nRF51-‐Module”
モジュールアドオン
チップアドオン
“認証付システム・オン・モジュール”
RF認証・BT認証付のモジュールに、
自由に独自のアプリケーションを、　
“後載せ搭載”
RF（BLE）モジュールでシステム
のすべての機能を実現

11

BT
Smart
(RF)
マーケットに

“Makers
Movement”を可能にする

nRF51-‐シリーズの特徴

〜
So]Device
アーキテクチャー

12

12

Nordic
“So]Device”アーキテクチャーの特徴

¡  nRF51 は連続した物理的フラッシュ・
メモリー・スペースを持つ
¡  メモリー・エリアは2つのリージョンに
分離可能
¡  Region 0: SoftDevice (利用時)
¡  Region 1: アプリケーション層/ 2nd
スタック（Option）
¡  それぞれ、個別にコード生成し、
個別にプログラミング
¡  アプリケーション層/ 2nd スタック
は“SoftDevice”のフラッシュ領域へ
の直接アクセスは不可能
¡  “SoftDevice”のフラッシュ領域への
直接アクセスした場合、ハード・フォル
トの割り込みでMCUに通知
BLE
又は
ANT

スタック

インターラプト・ベクター・テーブル

フラッシュ・メモリー

アプリケーション

So]Device マネージャー

SoC
ライブラリー

API

独自プロトコル・スタック（2nd
ス
タック）

デバイス・プロファイル

S110
So8device

nRF518xx
SoC

SVC
APIs

Link
Layer

L2CAP

ATT

GATT

SMP
　　　　　　GAP

nRF518
SDK

Services
and
Proﬁles

DT
M

S110
So8ware
Stack

（例）:
“S110” So]Device

（BLE
スレーブ・ソフトウェア・スタック）

ユーザーアプリケーション

13

Top
8

問題点：アプリケーション・コードとスタック・コー
ドが相互に依存
§  アプリケーション・コードを再リンクすると、プロトコル・スタ
ックに影響を与えてしまう。
§  開発に長時間を要し、より慎重なテストが必要
セグメント
スタック・セグメント
メモリー・マップ
アプリケーションの再リンク
リンカブル・ライブラリー
一般的な 
BLEソリューションでの問題点
BLE・スタックの内部の
知識なくして開発は困難
（BLE互換性破壊の危険
～開発に大きな負担）
デバッグ
デバッグ
デバッグや仕様変更などで
の度にスタックのタイミングも
変化する

14

Top
8

nRF51
ソリューション:
SoFDeviceアーキテクチャ
§  アプリケーション・プログラムがプロトコル・スタックから
アイソレートされている
§  アプリケーション開発の際、プロトコル・スタックと再リン
クする必要がない
セグメント
スタック・セグメント
Nordic
So]Device
アーキテクチャー

Nordic
nRF51シリーズ 
の特徴　～　“So]Device”

BLE・スタックの内部の
知識なくしても安全、かつ、
スピーディにアプリ開発可
デバッグ
デバッグ
アプリとスタックはアイソレートさ
れており、アプリの修正・変更で
スタックが影響を受けない
アプリ再生成
アプリ再生成

15

15

Nordic
“So]Device”アーキテクチャーの特徴

BLE
又は
ANT

スタック

インターラプト・ベクター・テーブル

フラッシュ・メモリー


So]Device マネージャー

SoC
ライブラリー

API

独自プロトコル・スタック（2nd
ス
タック）

デバイス・プロファイル

アプリケーション・エリアは、それだけで後から
コード生成し、単特でプログラニングが可能
この２つのレイヤーのコードをリンク不要
　→　BLEの認証に影響なくアプリ開発可能
認証を全く損なうことなく、
自由にアプリを後実装可能
RF・BT認証に関わるスタック・エリアだけ単独
でプログラミングしモジュールとしての認証取
得が可能

16

New
Module
Business
Model
with

nRF51
“Blank”
Module

&

Proﬁt
for
Module
Vendor

17

17

モジュールのビジネスモデル

n  一般的なモジュールのビジネスモデル
n  Nordicの提案するモジュールのビジネスモデル

プロトコル・スタック

（BLE
LC
&
Host）

RF物理レイヤー

シリアル
I/F

API

無線モジュール（BLE）

BLE
プロファイル
ユーザーアプリケーション
プロトコル・スタック

（BLE
LC
&
Host）

RF物理レイヤー

API

nRF51
無線”Blank”モジュール（BLE）

(Blank)

ユーザーが後から自由に

アプリケーションを書き込む
nRF51xxx
SoC
全体で認証
（RF／BT)
RF／BT
認証
モジュールは完成品のサブシステム
として出荷（その後は原則ファーム
ウェアの変更はしない）
So]Device
nRF51xxx SoCに“スタック（SoctDevice）”をプログラムし
た状態でRF認証・BT認証が可能で、その状態で“認証付
きモジュール”としてし出荷可能。
ユーザーがその後アプリ・レイヤーを別にプログラム可能
で、各認証も継承できる

18

一般的な“モジュール”

　　のビジネス・モデル
多くのHWのカスタマイズ・新規設計、SWのカスタマイズ
＆サポートが、モジュールメーカーの大きな負担
小口～中堅の案件のカスタマーには、
コストが大きな負担
個別にカスタマイズし、
それぞれ認証所得する
ケースが大多数

19

Nordic
nRF51シリーズ 
が提供可能にする新しいモジュールのビジネス・モデル
チップ
共通標準
BLEモジュール

nRF51
“Blank”モジュール
BT認証取得
RF認証取得
部材
Nordic

So8Device

RF認証済・BT認証済の
BLEモジュールとして、
アプリレイヤー無し
（So8deviceのみ）で、
通常モジュールより“
ローコスト”で販売

nRF51
SDK

&
SW
Support
API/Libraries
&

FW
Design
Support,

Smartphone
App
support

モジュー開発
Module
Supplier
Partners
API/Libraries
Supplier
Partners

20

“Blank” モジュール with Nordic nRF51 & SoftDevice
n  nRF51
“Blank”
モジュール：
Ø  nRF51xxx SoCを搭載し、Nordic SoftDeviceによって構
成されるモジュール
Ø  基本的RF認証取得済、BLEモジュールはBT認証も取得
済
Ø  アプリケーション・レイヤーはモジュール・ユーザーが自由
にカスタマイズ（出荷時は空、あるいは、テストプログラム
のみ実装）
Ø  モジュール・メーカーは認証付モジュールとしてのハード
ウェアのみをサポート
Ø  アプリケーションの開発は、モジュール・ユザーがNordic
のSDKを利用して開発（そのサポートはNordicより受け
る）
Ø  モジュールの形状やピンカウントは各社各様
Ø  少量ロットより対応（数量は各モジュール・メーカーによる）
Ø  通常のモジュールより低コスト
【主要要件】
nRF51
シリーズ SoC
BT認証取得
RF認証取得
Nordic

So8Device

“Blank” モジュール
nRF51

“Blank”モジュール

21

nRF51-‐base
“Blank”
Module
“認証付システム・オン・モジュール”
RF認証・BT認証付のモジュールに、
自由に独自のアプリケーションを、　
“後載せ搭載”
RF（BLE）モジュールでシステム
のすべての機能を実現
＊RF開発・RF認証・BT認証の負荷無く、誰でも
BT Smart 製品の開発が短期間で可能
誰でも BT
Smart
製品の“Maker”になれる　

BT
Smartマーケットにも
Makers
Movement

を波及させられる

22

Nordic
nRF51
“System-‐on-‐Module”

Partners
&
Products

23

Partners & Products…
n nRF51822
Modules
(Nordic
5/29付プレス発表より）

Thank
you
!


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