NXP社のICを搭載した世界最小サイズのUWB通信モジュールを開発~IoT機器の高精度な位置検出に貢献~

  • 通信モジュール

2021/11/05

株式会社村田製作所(以下、「当社」)は、NXP semiconductors N.V(以下、「NXP社」)のUWB※1対応ICであるTrimension™ SR150(以下、「SR150」)を搭載した世界最小サイズ※2のUWB通信モジュール「Type 2BP」(以下、「2BP」)、および NXP社のTrimension™ SR040(以下、「SR040」)とBluetooth® LE※3 ICであるQN9090を搭載したAntenna内蔵小型UWB通信モジュール「Type 2DK」(以下、「2DK」)を開発しました。2BPは2022年1月、2DKは2022年7月以降の量産開始を予定しています。

  • ※1UWB(Ultra Wide Band): 超広帯域無線のこと。
  • ※2当社調べ。2021年11月4日時点。
  • ※3Bluetooth® Low Energy, Bluetooth®の低消費電力対応規格のこと。

スマートシティやスマートファクトリーなどの実現に向けて、人やモノの位置情報を検出するために、Wi-Fi™やBluetooth®、GPSなどの無線通信技術が使われていますが、より高精度に位置情報検出が可能なUWB通信方式が近年注目されています。UWB通信方式では、非常に広い周波数帯域を使用し、従来の無線通信技術では実現が難しかった数cmレベルの高精度な位置情報を検出できます。また、位置検出に信号の送受信時間を使うことから、リレーアタック等の第三者による悪意のある攻撃に対して非常に高いセキュリティを持つという特徴があります。この特徴から、IoTの分野では高度なセキュリティレベルが要求される非接触決済システムや、住居やホテルのスマートキーなどへの応用も検討されています。

2BPは、これまでの当社のWi-Fi™やBluetooth®モジュール製品の開発で培った高周波設計技術や独自の高密度実装技術と樹脂封止技術をベースに、UWB市場で実績があるNXP社のUWB対応ICを搭載した世界最小サイズのUWB通信モジュールです。2BPには、半導体スイッチ、クロック、フィルタを搭載しており、IoT機器へのUWB機能の搭載を簡単なものにします。さらに、アンテナが3本搭載されているため、3D AoA※4技術によるUWB機器同士の高精度な位置検出用途にも最適です。

  • ※4AoA(Angle of Arrival): Antennaに入力した信号の角度のこと。どの方向から信号が到来したかを推定することができる。

2DKはNXP社製 MCU※5内蔵Bluetooth® LE IC QN9090と低消費電力が特徴のNXP社製タグ向けUWB ICであるSR040、そしてオンボードアンテナを内蔵したモジュールであり、外部に電源回路(コイン電池等を想定)を追加するだけでタグとして動作可能です。急速に拡大するUWB市場において、ユーザーの製品化に要する時間の短縮要求を満足することに貢献する製品です。

  • ※5Micro Controller Unitのこと。ROMやRAM、I/Oが一体化された組み込み用マイクロプロセッサ。

NXP社 UWB Mobile & IoT 部門 Senior Director Dimitri Warnez 氏のコメント :

「NXPのUWBソリューションはChip内のファームウェアで位置検知の処理を実行可能なことが特徴です。村田製作所のモジュールにより、IoT製品の開発者は製品へのUWB機能の組み込みが非常に簡単になり、製品開発スピードを劇的に効率化することができるでしょう。」

当社 通信モジュール事業本部 事業部長 笈田敏文氏のコメント :

「UWB業界のリーダーであるNXP社と協力してUWBモジュールを開発できることを非常に嬉しく思います。NXPのUWB ICは非常に完成度の高い洗練されたICであり、当社の小型化技術、高周波設計技術、モジュールパッケージ技術を組み合わせたこの製品は、IoT機器へのUWB機能の簡単な組み込みに貢献できると考えています。今後もNXP社との協力を継続し、市場ニーズに対応した新しいUWBモジュール製品の開発を継続し、様々なIoT機器の高機能・高付加価値化に貢献していきます。」

特長

  • 2BP : NXP社のSR150およびUWB通信に必要な周辺部品(スイッチ、クロック、フィルタ)を内蔵したUWB通信モジュールとして世界最小サイズ(6.6×5.8×1.2mm)
  • 2DK : NXP社のSR040およびQN9090に加えオンボードアンテナを内蔵しており、電源以外のUWB Tagに必要な機能をすべて内蔵したモジュール
  • 開発を容易にするサポート
    • 2BP、2DKともに開発用Evaluation Boardを準備しており、それを用いることですぐに開発スタート可能
    • 2BPにおいては設計検証済みのリファレンスアンテナ情報を提供することで、アンテナ設計技術がなくても短時間でのUWB対応製品開発をサポート
    • 無線機器の電波法認証を日本、北米、欧州で取得予定
Type 2BP Module
Type 2BP Evaluation Kit
Type 2DK Module
Type 2DK Evaluation Kit

仕様(2BP)

UWBチップセット SR150(NXP社)
対応UWBバンド Band 5/6/8/9
Host Interface SPI
動作温度 −30~85°C
動作電圧 1.71~1.98V(typ. 1.8V)
サイズ(L×W×D) 6.6×5.8×1.2mm

仕様(2DK)

UWBチップセット SR040(NXP社)
MCU内蔵Bluetooth® LE チップセット QN9090(NXP社)
対応UWBバンド Band 5/6/8/9
動作温度 −30~85°C
動作電圧 1.9~3.6V
サイズ(L×W×D) 19.6×18.2×2.3mm
  • 記載されている会社名・商品名などは、各社の商標です。

製品サイト

製品詳細は以下をご覧ください。

ムラタについて

村田製作所はセラミックスをベースとした電子部品の開発・生産・販売を行っている世界的な総合電子部品メーカーです。独自に開発、蓄積している材料開発、プロセス開発、商品設計、生産技術、それらをサポートするソフトウェアや分析・評価などの技術基盤で独創的な製品を創出し、エレクトロニクス社会の発展に貢献していきます。
詳細はこちらのページをご覧ください。www.murata.com/ja-jp