161021 lazurite紹介資料

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特定小電力 920MHz無線と IoTにおける役割

ラピスセミコンダクタ株式会社

新規事業開拓プロジェクト

斎藤直孝

P. 1 © 2016 LAPIS Semiconductor Co., Ltd.

自己紹介

本名：斎藤直孝（さいとうなおたか）

Facebook： Naotaka.Saito.1 (個人) お気軽にリクエストしてください

経歴： 1971年2月神奈川県小田原市生まれ

1994年3月青山学院大学理工学部卒業

1994年4月沖電気工業株式会社（半導体事業部) 入社

2008年に分社化してラピスセミコンダクタ株式会社

1994年4月～1999年9月音声・オーディオLSIの開発

1999年9月～2008年9月音声・オーディオLSIのマーケティング

2008年9月～2014年3月オーディオLSIの開発リーダ

（2011年2月～2014年3月はロームへ出向）

2014年3月～現在ラピスセミコンダクタに復職新規事業開拓PjtでLazuriteの開発


会社概要

■ 会社名ラピスセミコンダクタ株式会社（LAPIS Semiconductor Co., Ltd.） ■ 代表者代表取締役社長岡田憲明 ■ 所在地神奈川県横浜市港北区新横浜 2-4-8 ■ 設立年月日 2008年10月1日 ■ 資本金 4億円 ■ 従業員数 1,107名（連結） ※2015年3月末現在

■ 事業内容ロジックLSI、メモリLSI、表示用ドライバLSI の開発・製造・販売、ファンダリビジネス


組織概要

ファンダリビジネス部

生産拠点

ラピスセミコンダクタ宮城

（宮城県黒川郡大衡村）

• 生産：ウェハ工程

• 生産：ウェハ/組立/ テスト工程

ラピスセミコンダクタ宮崎

（宮崎県宮崎市）

海外拠点

※ファンダリ商品以外の

お客様窓口は

ローム株式会社が担当

• ﾌｧﾝﾀﾞﾘﾏｰｹﾃｨﾝｸﾞ

• ﾌｧﾝﾀﾞﾘﾏｰｹﾃｨﾝｸﾞ

LAPIS Semiconductor

America

(U.S.A.：サンタクララ)

LAPIS Semiconductor

Taiwan

Representative

Office

(台湾：台北)

（2015年4月1日現在）

代表取締役社長

岡田憲明

管理本部

• CSR推進 • 事業企画 • 人事総務 • 経理 • 法務知的財産 • 情報システム

品質保証部

• 商品戦略企画 • 開発企画 • 無線通信ソリューション開発 • MCU開発 • メモリLSI開発 • ﾃﾞｨｽﾌﾟﾚｲﾄﾞﾗｲﾊﾞ LSI開発 • 電池監視LSI開発

ＬＳＩ商品開発本部

• 生産戦略企画 • デバイス開発 • LSI製造 • 製造管理 • 品質管理

生産本部

新規事業

開拓プロジェクト

土壌環境センサー Lazurite

（ラズライト）


10M 100M 1G 100k 10G

0.01

0.1

1

10

100

1k

10k

100k

ＺｉｇＢｅｅ

UHF VHF HF LF

無線周波数 (Hz)

通信距離

(

m)

SHF

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ

VLF

電波時計

10k

WLAN

携帯電話

ＰＨＳ

ラジオ

RFID

アマチュア

GPS

テレビ

航空管制

SubG

ラジコン／CB

無線の用途と通信距離


ロームグループで対応している無線方式

Wi-SUN EnOcean Bluetooth

SMART

Lazurite

周波数 920MHz 928MHz 2.4GHz 920MHz

特長スマートメータで用いられている無線プロトコルに対応した無線モジュールです。

低消費なセンサーノードを完成品で提供

ボタン、ホールセンサ、温度などのセンサーをケースに入れるなど、完成品として作りこまれています。

スマートフォンとの接続が可能

人がいる周辺でセンサーを使用するのに最適

オープンソースで低消費電力なマイコンボード

センサーノードからゲートウェイまで、すべて作りこむことが出来ます


特定小電力 920MHz無線とは

国内では2012年に免許不要で使用可能な周波数帯に割り当てられました。アナログ放送を中止し、様々な用途に割り当てを行いました。その中でIoTでの使用を期待されて割り振られた周波数です。

国によって周波数が異なります。国内： 920MHz

米国： 915MHz

欧州： 868MHz

特長アンテナが小型少ないパワーで長距離通信が可能

Lazurite 920J

チップアンテナ


920MHz無線の特長

小型アンテナで長距離通信が可能

低消費電力

IEEE802.15.4gの場合理論値 1km, 実力 100～200m、障害物が無ければ約500m

無線規格周波数帯通信距離伝送速度消費電流

特定小電力 400MHz帯数100m ～4.8kbps 数10mA

特定小電力 920MHz帯数100m ～200kbps 数10mA

ZigBee 2.4GHz帯数10m ～250kbps 数100mA

無線LAN 2.4GHz帯数10m ～300Mbps 数100mA

Lazurite mini 920J Lazurite Fly

チップアンテナ


920MHz周波数の利用は拡大中

IoT向けに様々な通信モジュールが発売されてきました


各無線方式とその特長

物理層 IEEE802.15.4g IEEE802.15.4k IEEE802.15.4g LoRa Ultra narrow

band

通信距離中距離

100-200m

長距離

2-3km

中距離

100-200m

長距離

数km

長距離

数km

通信速度 100kbps 2kbps 100kbps 3kbps 100bps

特長低消費電力

Wi-SUN

スマートメータと連携

長距離通信長距離通信

現在、開発中です


何が違うの？

通信距離の違いは物理層の違いにより生じています。

接続性については、第2層より上の階層で生じています

第1層

第2層

第3層

第4層

第5～7層

物理層

MAC層 IEEE802.15.4/4e

アダプテーション層 6LowPAN

ネットワーク層 IPv6, ICMPv6

トランスポート層 UDP（TCP）

セキュリティ PANA

API

第5～7層アプリケーション層 ECHONET Lite

変調方式が変わる

（無線周波数の使い方）

通信の接続性、安定性に関わる

応用に関わるところ

無線通信が専門ではない私としては、どうでも良いと思っています

この違いにより覇権争いが展開されています


Lazuriteがこだわって作っているところ

(開発中)

物理層 IEEE802.15.4g IEEE802.15.4k IEEE802.15.4g LoRa Ultra narrow

band

通信距離中距離

100-200m

長距離

2-3km

中距離

100-200m

長距離

数km

長距離

数km

通信速度 100kbps 2kbps 100kbps 3kbps 100bps

特長低消費電力

オープンソース

低消費電力

オープンソース

Wi-SUN

スマートメータと連携

長距離通信長距離通信

・IoTが出来ること／インターネットに接続できること

・電池で長時間動く低消費電力なセンサーノードを実現できること

・オープンソースで、誰でも使用し、自由にカスタマイズ出来ること

・様々な通信（一対一、一対多、多対一）が簡単に実現できること


Lazuriteとは

ソフトウエア開発環境 Lazurite IDE

Lazurite Basic (2015年6月25日)

Lazurite Sub-GHz (2015年7月15日)

Lazurite Pi Gateway (2015年9月7日)

「Lazurite」は、ラピスセミコンダクタが提供する、誰でも簡単に電子工作やIoTのプロトタイプが作れる、マイコンボード・周辺モジュール・開発環境などを含めたリファレンスデザインシリーズです。

Lazurite Miniシリーズ Lazurite 920J

（2016年10月初旬）

NEW

LINE UP


Lazuriteシリーズラインナップと使い方

相互通信

Lazurite Basic 低消費マイコンボード

Lazurite Sub-GHz 920MHz無線対応

Lazurite Pi Gateway Raspberry Piで 920MHz無線に対応

クローズなネットワーク

センサーデータをインターネットへ

1

2

3

単体で使用


Lazurite Sub-GHz

既存の無料サービスを活用しスマホやPCでデータを確認

サーバーセンサーノード

ゲートウェイ

920MHz 特定小電力 Linuxに対応した無線モジュール

Lazurite Pi Gateway

ゲートウェイに最適センサーノードに最適

Lazuriteを使用したIoTのシステム構成


Lazuriteを開発した背景

オープンワイヤレスアライアンス（旧3Gシールドアライアンス）アイデアコンテスト 2015年度銀賞作品

「ぽちっとじょうろ」スマホから制御できる植物への水やり器

中学２年生３人でシステムを開発


課題

１．Arduinoのバッテリ問題

電池が１日しか持たなかったとか…

２．無線問題

3Gモジュール ⇒ 設置台数 x SIMカード

2.4GHz ⇒ 展示会でつながらない

ラピスセミコンダクタのチップを使って作っちゃえ！！


Arduinoと比べて大幅に消費電力を削減動作中：75%削減停止中：95%削減(電源用LED分）

Arduinoの場合(実測)

常時動作

Lazurite

時間時間

消費電流 (mA)

消費電流 (mA) 40mA

10mA

2mA 7uA

動作中

マイコン自体が低消費間欠動作でさらに省電力化

停止中

バッテリによる長時間動作が可能

特長① 低消費電力マイコン

Lazurite Sub-GHz : 2mA （2-3週間）

Lazurite 920J： 7uA （10年以上）


無線規格周波数帯通信距離伝送速度消費電流

特定小電力 400MHz帯数100m ～4.8kbps 数10mA

特定小電力 920MHz帯数100m ～200kbps 数10mA

ZigBee 2.4GHz帯数10m ～250kbps 数100mA

無線LAN 2.4GHz帯数10m ～300Mbps 数100mA

920MHzはIoTに最適な周波数独自のセンサーネットワークをさらに低消費電力で実現

・通信距離が長い・ちょうどよい伝送速度・消費電力が低い

UART

第1層

第2層

第3層

第4層

第5～7層

物理層 IEEE802.15.4g

MAC層 IEEE802.15.4/4e

アダプテーション層 6LowPAN

ネットワーク層 IPv6, ICMPv6

トランスポート層 UDP（TCP）

セキュリティ PANA

API（Command）

第5～7層アプリケーション層 ECHONET Lite

間欠動作

常時動作

特長② 920MHz無線対応


マイコンボードに加え、Raspberry Piに組み合わせて使うゲートウェイを提供 ■専用Linuxカーネルと、無線モジュール用ドライバを無償提供

■Linux対応USBﾄﾞﾝｸﾞﾙで環境に応じたインターネット接続（Wi-Fi, LTEなど)

■Ruby, Pythonなど多様な言語でアプリケーション開発が可能

Raspberry Pi1 Model A+

Raspberry Pi1 Model B+

Raspberry Pi2 Model B

[対応しているRaspberry Pi]

特長③ ゲートウェイもラインナップ


■10月からLazurite専用サイトをオープン

■具体的なアプリケーションやソースコードなどを公開予定

[公開予定アプリケーション]

・920MHz センサーグラフツール(CEATEC展示品)

・Lazurite Fly,Ctrlシールド(CEATEC展示品)

・920MHzの電波チェッカー

(CEATECで使用中、ご興味のある方はスタッフまで)

・Google driveを活用したセンサーロガー

・920MHzを利用した監視カメラシステム

・Twitter連動型の電光掲示板

http://www.lapis-semi.com/lazurite-jp

特長④ Lazurite専用サイトを開始


特長⑤ LazuriteIDEとつなぐだけで開発可能

Lazurite Basic Lazurite IDEを

インストールしたPC (Windowsのみ) Lazuriteの開発環境：

・ソフトをインストールした

ＰＣとボードをマイクロUSBで

接続するだけ

従来のマイコン開発環境：・高機能なデバックが可能

・デバッカ（uEASE/nanoEASE)

の購入が必要

・マイコンを使用するための

環境セットアップが必要

デバッカ

・Lazurite IDEをインストールしたＰＣとボードを接続するだけ・デバッカの購入やマイコンを使用するための環境セットアップが不要

マイクロUSB


マイコン/無線通信モジュールプログラム開発用ライタシールド基板

Lazurite 920J Lazurite Fly Lazurite mini

writer (Type A)

Lazurite mini

writer (Type B)

Lazurite 920J

Xbee shield

Lazurite 920J

BLE shield

（写真準備中）

接続例

Lazurite Sub-GHzのSDカードサイズ版

Lazurite 920J機能にモータドライバ、加速度、ジャイロ、気圧センサ内蔵モジュール

Lazurite 920Jプログラム開発用ライタ（USBタイプ） ※接続ケーブル付

Lazurite 920Jプログラム開発用ライタ（マイクロUSBタイプ） ※接続ケーブル付

Lazurite 920J Arduino用シールド（Arduino上で920MHz無線通信が可能）

Lazurite 920J用のBLEモジュール搭載シールド

Lazurite Miniシリーズをラインナップ！！

10月3日発売開始



11月末-12月

発売未定

近日発売予定

マイコン/無線通信モジュール他、6商品のラインアップ


マイコン/無線通信モジュールプログラム開発用ライタシールド基板

Lazurite 920J Lazurite Fly Lazurite mini

writer (Type A)

Lazurite mini

writer (Type B)

Lazurite 920J

Xbee shield

Lazurite 920J

BLE shield

（写真準備中）

接続例

Lazurite Sub-GHzのSDカードサイズ版

Lazurite 920J機能にモータドライバ、加速度、ジャイロ、気圧センサ内蔵モジュール

Lazurite 920Jプログラム開発用ライタ（USBタイプ） ※接続ケーブル付

Lazurite 920Jプログラム開発用ライタ（マイクロUSBタイプ） ※接続ケーブル付

Lazurite 920J Arduino用シールド（Arduino上で920MHz無線通信が可能）

Lazurite 920J用のBLEモジュール搭載シールド

Lazurite Miniシリーズをラインナップ！！




11月末-12月

発売未定

近日発売予定

マイコン/無線通信モジュール他、6商品のラインアップ

名称：「Lazurite Fly」

サイズ： SDカード(24x32mm)

重量: 2.1g

モータドライバ： 4ch H-Bridge

センサー

・３軸加速度

・３軸ジャイロ

・３軸地磁気

・気圧センサ


CEATECではORIZURUを開発し披露

2015年度版 2016年度版

機体の素材紙ビニール

羽の枚数２枚４枚

制御方法フルマニュアル

コントローラ

フルマニュアル・姿勢制御

コントローラ／リストバンド


ご清聴ありがとうございました

Lazurite ／ ORIZURUに関する詳細は

ホームページをご覧ください

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