About / Advertise 
Modern kommunikation har blivit dominerad av trådlösa system. Elektronik förlitar sig i allt högre grad på datautbyte utan användning av kablar. Detta gäller både hushållsapparater och industriell, medicinsk automation samt lösningar för Internet of Things. En av de mest använda standarderna för kortdistanskommunikation är Bluetooth, särskilt dess energisnåla variant Bluetooth Low Energy (BLE), som möjliggör konstruktion av kompakta enheter drivna av batterier.
Varje sådan enhet kräver dock korrekt design av RF-banan, antennen samt tidskrävande tester och certifieringsprocedurer. Därför är en praktisk lösning att använda färdiga kommunikationsmoduler som integrerar radiokretsen, mikrokontrollern och nödvändiga tillbehör. En av dessa lösningar är moduler från märket Raytac tillgängliga i TME:s sortiment.
Raytac kommunikationsmoduler
Raytac-moduler använder olika generationer av SoC-kretsar från Nordic Semiconductor, utrustade med bl.a. Cortex-M4F eller Cortex-M33-kärnor. Beroende på modell erbjuder de från 192 kB till 1,5 MB programminne och upp till 256 kB RAM. Denna mängd minne är tillräcklig för att chipet ska kunna hantera både kommunikation och själva applikationen.
Modulerna stöder Bluetooth Low Energy i versioner från 4.0 till 6.2. I Bluetooth LE-kommunikation är hastigheter upp till 2 Mb/s tillgängliga samt Long Range-lägen på 500 kb/s och 125 kb/s. Utvalda moduler baserade på nRF54-kretsar stöder även proprietär överföring i 2,4 GHz-bandet med hastigheter upp till 4 Mb/s. Maximal sändareffekt är 4, 6 eller 8 dBm, beroende på modell, medan den deklarerade mottagarkänsligheten når -103 dBm.
Förutom BLE-kommunikation kan hårdvaruplattformen samarbeta med protokoll som ANT+, Thread och Zigbee samt standarden IEEE 802.15.4.
Inbyggd AES-128-kryptering med användning av en kryptografisk coprocessor underlättar säkerheten för överförda data, vilket är särskilt användbart i projekt som fokuserar på säkerhet. Modulerna kan drivas med en spänning från 1,7 V till 5,5 V DC och arbeta i temperaturer från -40 °C till 105 °C. Ett så brett spektrum av parametrar gör att de kan användas både i hushållsapparater och i utrustning avsedd för arbete i svårare yttre förhållanden.
Gränssnitt, antenner och integrationsmöjligheter
Raytac-moduler erbjuder från 8 till hela 48 konfigurerbara in-/utgångslinjer samt flera kanaler för analog-till-digitalomvandlare. Dessutom stöder modulerna de viktigaste gränssnitten som finns i inbyggda enheter: UART, I2C, I2S, SPI, QSPI, PDM, USB och NFC. Detta gör att SoC kan anslutas direkt till sensorer, minne eller display.
Varje modul är placerad på ett litet PCB, avsett för ytmontering, inuti en större enhet. Inom de olika serierna, baserade på samma krets, behåller modulerna samma stiftkonfiguration, men kan skilja sig åt i hur antennen är implementerad. Den kan vara chipbaserad, placerad på själva laminatet eller extern, i vilket fall modulen har en dedikerad u.FL-kontakt för den. Skillnader i stiftkonfiguration uppstår dock mellan de olika modulserierna.
Det är också värt att nämna räckvidden – enligt tillverkaren är den från 60 meter till hela 750 meter under laboratorieförhållanden, beroende på specifik modell och miljöförhållanden.
När man designar en enhet som ska stödja Bluetooth-kommunikation är det värt att överväga Raytac-moduler. De är extremt mångsidiga, vilket gör deras integration med enheten mycket enklare än att designa en komplett RF-bana från grunden. En viktig fördel med en sådan lösning är också förenklingen av certifieringsprocessen och bedömningen av överensstämmelse för radioutrustningen.
Självständig utveckling av RF-banan innebär behovet av att genomföra kostsamma och tidskrävande tester, medan användningen av en färdig, noggrant testad och certifierad modul gör det möjligt att avsevärt minska arbetsomfattningen relaterad till radiodelen. Raytac-moduler kan användas i bl.a. IoT-enheter, byggnads- och industriell automation, medicinsk elektronik, lokaliseringssystem, mobila enheter och sensorsystem.
