Wi-Fi 6과 다른 프로토콜을 완벽하게 통합하는 Nordic 평가 키트

다중 프로토콜 지원은 산업용 IoT(IIoT)부터 스마트 홈 응용 분야에 이르는 광범위한 장치를 위한 잠재적 시장을 확장하는 데 매우 중요하지만 개발자에게는 복잡성과 비용이 추가될 수 있습니다. Nordic Semiconductor는 Bluetooth low energy(BLE), Thread, Zigbee 및 셀룰러 IoT와 같은 프로토콜과 Wi-Fi 6(IEEE 802.11ax) 성능을 손쉽게 통합할 수 있는 솔루션을 제공합니다.

이 솔루션은 RF가 통합된 Nordic의 nRF7002 컴패니언 IC를 기반으로 하는 응용 제품 개발을 위한 평가 키트 형식으로 제공됩니다. nRF7002 모듈은 초고속, 개선된 범위, 향상된 신뢰성, 확장된 배터리 수명을 갖춘 Wi-Fi 6 기술을 내장하기 위한 저전력 솔루션을 제공합니다. nRF70 계열 IC는 다른 통신 프로토콜이 Wi-Fi와 원활하게 작동할 수 있도록 보장하는 고유한 무선 공존 지원을 제공합니다.

2.4GHz 및 5GHz 이중 대역 성능을 갖춘 nRF7002는 이전의 Wi-Fi 버전(IEEE 802.11a/b/g/n/ac) 및 인프라와의 완전한 하위 호환성이 지원됩니다. Wi-Fi 6 컴패니언 IC는 비 Nordic 호스트를 비롯한 다양한 호스트 컨트롤러를 지원하며 Linux 및 RTOS 운영 체제 모두에서 사용할 수 있습니다. 이 장치는 보안 부트, Trusted Firmware-M, 하드웨어 고유 키 및 장치 펌웨어 업데이트(DFU) 절차를 비롯한 고급 보안 기능을 활용할 수 있습니다.

Arduino 실드 폼 팩터 기판

nRF7002-EK(그림 1)는 Arduino 실드 폼 팩터 확장 기판에 nRF7002 IC가 포함되어 있으며, 다른 Nordic 트랜시버 IC를 위한 호환 가능한 개발 키트에 연결되고 특히 저전력 Wi-Fi 6과 다른 통신 프로토콜을 더욱 손쉽게 통합하는 인터페이스 커넥터를 갖추고 있습니다.

그림 1: Nordic의 Arduino 실드는 다른 개발 키트에 연결할 수 있으므로 다른 Nordic 솔루션을 사용하는 응용 제품에 해당 Wi-Fi 6 컴패니언 IC의 기능을 보다 쉽게 추가할 수 있습니다. (이미지 출처: Nordic Semiconductor)

nRF7002EK를 사용하여 Wi-Fi 6을 추가할 수 있는 Nordic 무선 솔루션은 다음과 같습니다.

• nRF52840 및 nRF5340 초저전력 Bluetooth 5.4 SoC - Bluetooth LE, Bluetooth mesh, NFC, Thread 및 Zigbee를 지원하는 다중 프로토콜 2.4GHz 트랜시버를 제공합니다. nRF5340은 이중 Arm Cortex-M33 프로세서를 갖추고 있으며 성능과 전력 효율의 균형을 이룹니다. nRF52840은 nRF52 제품군의 최첨단 SoC이며 향상된 성능으로 더 복잡한 IoT 응용 제품에 적합한 단일 Arm Cortex-M4 프로세서를 갖추고 있습니다.
• nRF9160 - IoT를 위한 저전력 시스템 인 패키지(SiP) 셀룰러 장치 계열 중 첫 번째 장치입니다. 이 SiP에는 LTE-M/NB-IoT 모뎀이 포함되어 있으며 셀 타워 기반 및 GPS 기반 위치 파악 서비스를 지원합니다. 또한 콤팩트한 10mm x 16mm x 1mm 패키지에 RF 프런트 엔드(RFFE) 및 통합 전력 관리 기능을 제공합니다.

nRF7002-EK를 통해, Wi-Fi SSID 기반 위치 파악 기능을 필요로 하는 응용 제품의 경우 nRF7000을 에뮬레이션하고, 2.4GHz 대역 Wi-Fi 6 연결을 요구하는 응용 제품의 경우 nRF7001을 에뮬레이션할 수 있습니다. 예를 들어, nRF9160 셀룰러 SiP와 nRF7000을 결합하면 하나의 응용 제품 내에서 글로벌 항법 위성 시스템(GNSS), 셀룰러 기반 위치 파악, SSID 기반 Wi-Fi 위치 파악 기능을 결합하여 최상의 위치 파악 결과를 보장할 수 있습니다.

다중 프로토콜 응용 제품 생성

nRF7002-EK 키트는 트랜시버 솔루션을 위한 Nordic 개발 키트, 특히 nRF52840-DK, nRF5340-DK, nRF9160-DK를 활용(피기백)할 수 있습니다. 이러한 개발 키트 각각에는 하드웨어, 사전 프로그래밍된 펌웨어, 문서, 하드웨어 회로도 및 레이아웃 파일이 포함되어 있습니다.

평가 키트는 호환 가능한 개발 키트에 직접 연결됩니다(그림 2). 응용 제품에 따라 개발자는 직렬 주변 장치 인터페이스(SPI) 또는 쿼드 직렬 주변 장치 인터페이스(QSPI)를 사용할 수 있습니다.

그림 2: nRF7002-EK(위)는 다른 Nordic 개발 키트(예: nRF5340-DK)에 직접 연결할 수 있습니다. (이미지 출처: Nordic Semiconductor)

Nordic의 오픈 소스 nRF Connect SDK는 nRF7002-EK에 대한 펌웨어 빌드 및 프로그래밍을 포함하여 개발 키트에서 응용 제품을 개발하는 데 필요한 도구 및 라이브러리를 제공합니다. 이 SDK는 Microsoft Windows, Linux, MacOS를 지원하고 Zephyr RTOS를 통합합니다. 또한 대부분의 Zephyr 응용 제품 및 샘플과 호환됩니다.

센서에서 데이터를 수집하고, ML 모델을 학습하며, 대상 Nordic 장치에 모델을 배포하기 위해 Edge Impulse 개발 플랫폼과 통합되는 nRF 머신 러닝 애플리케이션도 포함되어 있습니다. nRF7002-EK를 활용하는 다른 잠재적 응용 분야에는 다음이 포함됩니다.

• 자산 추적
• 배터리 구동식 Wi-Fi 제품
• 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 농업
• 산업용 센서
• 웨어러블 및 의료

Nordic의 도구는 nRF70 계열 Wi-Fi 컴패니언 IC를 다른 무선 솔루션과 함께 평가하고 활용할 수 있는 간편한 방법을 제공하여 원활한 연결과 멀티 프로토콜 공존, nRF 클라우드 로케이션 서비스를 통한 Wi-Fi 기반 로케이션, 로컬 Wi-Fi 허브의 SSID 스니핑을 보장합니다.

호환 가능한 Nordic 개발 키트 중 하나와 함께 nRF-7002-EK를 활용하면 개발자가 호환성 문제, 다중 무선 전송으로 인한 신호 간섭, 전원 관리 및 보안 취약성과 같은 일반적인 문제를 피할 수 있습니다.

결론

Nordic Semiconductor nRF7002-EK는 Wi-Fi 6 기능을 IoT 및 스마트 장치 응용 제품을 위한 다른 통신 프로토콜과 원활하게 통합할 수 있는 강력한 다용도 도구입니다. 인기 있는 Arduino 실드 폼 팩터를 활용하는 이 장치는 Nordic 개발 키트와 손쉽게 연결하여 호스트 장치에 대한 Wi-Fi 6 잠금을 해제할 수 있으며, 다중 프로토콜 응용 제품을 간편하게 개발할 수 있도록 nRF Connect SDK에 완전히 통합되어 있습니다.