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最高レベルの精度とセキュリティを備え 費用対効果に優れたメータを実現するフリースケールのテクノロジ
[12/10/22]
提供元：PRTIMES
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東京（フリースケール・テクノロジ・フォーラム・ジャパン）-フリースケール・セミコンダクタ・ジャパン株式会社（本社:東京都目黒区下目黒1-8-1、代表取締役社長:ディビッド M. ユーゼ）は、スマート・メータに対する世界的な需要の増大に応えるべく、32ビットのARM(R) Cortex-M0+コアをベースとする新しい「Kinetis（キネティス）Mシリーズ」のマイクロコントローラを発表しました。このシリーズには、費用対効果に優れた単相式または二相式の多様な電力メータの開発を目的とした専用設計が施されています。
Kinetis Mシリーズには、必要なペリフェラルの統合により外部コンポーネントを追加せずにシングルチップの費用対効果に優れたメータの設計が可能なデバイス、さらにハイエンドのスマート・メータ・アプリケーションでは、複数個使用できるための高精度アナログ・インタフェースのデバイスが用意されています。
スマート・メータは、エネルギー消費量をモニタリングしてエネルギー効率を最大化するための費用対効果に優れた手段として、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガス削減への貢献が期待されています。アメリカ合衆国エネルギー省は、スマート・グリッドを利用してエネルギーを供給することで二酸化炭素排出量が最大25%削減されると予測しています。各国政府はスマート・エネルギーへの取り組みを推進していますが、社会基盤やエネルギー利用形態の地理的および地域的な差異により、スマート・メータリングに対するニーズは大きく異なります。これらの相異なる要件の解消を目的とするKinetis Mシリーズは、地域的な差異に応じた設定が可能である上にさまざまなリファレンス・デザインが用意されており、各国の個々のニーズに応じたエネルギー管理を可能にします。
フリースケールの上席副社長 兼 オートモーティブ・インダストリアル・マルチマーケット・ソリューション・グループのジェネラル・マネージャであるレザ・カゼロニアンは、次のように述べています。「専用のリファレンス・デザインは地域ごとの要件に応じた調整が可能であるため、各国政府や公益事業者は次世代の省エネルギー対策に投資する労力やコストを抑えることができます。Kinetis Mシリーズは、先日発表したアプリケーション処理とワイヤレス・コネクティビティのソリューションに加えて、フリースケールの包括的なスマート・メータリング・ポートフォリオの計測ソリューションを拡充します。」
すべてのKinetis Mシリーズ・デバイスはアナログ・フロント・エンド（AFE）を搭載しており、CPUによる電力計算で0.1%の精度を達成します。AFEは、24ビットの4つのシグマデルタ型アナログ・デジタル・コンバータ（ADC）、2000〜1のダイナミック・レンジを備えた低ノイズの2つのプログラマブル・ゲイン・アンプ、動作温度の全域で低ドリフトを維持する1つの高精度電圧基準源、および高精度の電力計算を簡素化する位相シフト補償器で構成され、地域的な条件に応じて設定を変更することが可能です。AFEに必要なのはシングル・ポイントのキャリブレーションだけであるため、機器メーカー各社は製造時の試験コストを削減できます。
セキュリティはメータリング・アプリケーションにおける重要な要件であり、Kinetis Mシリーズは次のような機密保護のためのさまざまな主要機能を統合しています。
・不正なコード改ざんを防ぐメモリ保護ユニット
・さまざまな手段による侵入攻撃を能動的に監視して外部からの不正行為を防ぐ外付けの改ざん検出ピン
・データ暗号化アルゴリズムを最も効率的に実行して通信トランザクションの安全性を確保する乱数ジェネレータ
Kinetis KM3xの主な特長
Kinetis Mシリーズの最初のファミリであるKM3xの主な特長は、次の通りです。
・アナログ・フロント・エンドおよび計測エンジン
-最高レベルの信号雑音比（SNR 94dB）および2000〜1のダイナミック・レンジによる0.1%精度の電力計測
-位相補償機能を備えたマルチプレクスされていない4つの24ビット・シグマデルタ型ADCコンバータによる電流と電圧の超高精度の正確な同時計測
-統合化された2つのプログラマブル・ゲイン・アンプによるダイナミック・レンジの拡大およびトータル・システム・コストの削減
・最大50MHzで動作する超低消費電力のARM Cortex-M0+コア
-Runモード時の100?A/MHz (Typical) 未満の電流消費
-停電時などの特殊な場合に適した複数の柔軟な低消費電力モード
・セキュリティ
-メモリ保護ユニットで関連するアプリケーション・コードを保護することにより、WELMEC準拠のソフトウェアの直接的な実装が可能
-乱数ジェネレータによる効率的なデータ暗号化
-不正行為のためのタイムスタンプ機能を備えた3本のアクティブな改ざん検出ピン
・システム
-最大128KBのFlashメモリおよび16KBのSRAM
-低コストのアプリケーション対応では、外部水晶が不要
-最大288セグメント対応のセグメントLCDコントローラ
-リアルタイム・クロックは、超高精度のために自動補正
開発サポート
・各種のアルゴリズムに基づいて有効電力、無効電力、および皮相電力を計算する、すぐに使用可能かつ事前認証済みの実績ある計測ファームウェア
・CodeWarrior Development Studio：高度に可視化および自動化されたフレームワークで設計を行うための包括的な統合開発環境（IDE）
・フリースケールのMQX RTOSソフトウェア・ソリューションおよび関連するミドルウェアによるサポート
・短期間での試作に対応するTower Systemモジュール型ハードウェア開発プラットフォーム
・充実したARMエコシステムによる、IAR IDEをはじめとするサードパーティの開発サポートによる
・事前認可を受けた調整済みのリファレンス・デザイン
-ヨーロッパ向けの高精度単相メータ
-中国およびインド向けの費用対効果に優れたメータ・インプリメンテーションによるニュートラル・ディスコネクトのサポート
-アメリカおよび日本向けの高精度二相メータ
供給
Kinetis KM3xファミリのマイクロコントローラは現在サンプル出荷中で、CodeWarrior Development Studioおよびリファレンス・デザインの利用が可能です。代理店での販売開始は2013年第2四半期を予定しています。詳細については、www.freescale.com/KM3xのWebサイトをご覧ください。
フリースケール・テクノロジ・フォーラムについて
イノベーションとコラボレーションの活性化を目的に設立されたフリースケール・テクノロジ・フォーラム(FTF:Freescale Technology Forum)は、組込みシステム業界の毎年恒例の開発者イベントです。2005年に開催を開始して以来、世界中のFTFイベントへの参加者は4万8000人を超えています。日本では、FTF Japanを東京にて2012年10月22日・23日に開催中です。詳細は、http://www.freescale.co.jp/event/ftfj/2012/index.php?r=2PRNADDをご覧ください。
フリースケール・セミコンダクタについて
フリースケール・セミコンダクタ(NYSE:FSL)は、先進の自動車、民生、産業、およびネットワーク市場において、業界を牽引する製品を提供する組込みプロセッシング・ソリューションの世界的リーダーです。マイクロプロセッサ、およびマイクロコントローラ、センサ、アナログ製品やコネクティビティといった私たちの技術は、世界中の環境、安全、健康を向上させ、そしてそれらをよりつなげるイノベーションの基盤となります。また、オートモーティブ・セーフティ、ハイブリッドや電気自動車、次世代のワイヤレス・インフラストラクチャ、スマートエナジー、ポータブル医療機器、家電やスマート・モバイル製品といったアプリケーション向けの製品を提供しています。フリースケールは、テキサス州オースチンを本拠地に、世界各国で半導体のデザイン、研究開発、製造ならびに営業活動を行っています。詳細は、http://www.freescale.co.jp/をご覧ください。
FreescaleならびにFreescaleのロゴマークは、米国、またはその他の国におけるフリースケール社の商標、または登録商標です。文中に記載されている他社の製品名、サービス名等はそれぞれ各社の商標です。
(C)2012フリースケール・セミコンダクタ・インク
Kinetis Mシリーズには、必要なペリフェラルの統合により外部コンポーネントを追加せずにシングルチップの費用対効果に優れたメータの設計が可能なデバイス、さらにハイエンドのスマート・メータ・アプリケーションでは、複数個使用できるための高精度アナログ・インタフェースのデバイスが用意されています。
スマート・メータは、エネルギー消費量をモニタリングしてエネルギー効率を最大化するための費用対効果に優れた手段として、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガス削減への貢献が期待されています。アメリカ合衆国エネルギー省は、スマート・グリッドを利用してエネルギーを供給することで二酸化炭素排出量が最大25%削減されると予測しています。各国政府はスマート・エネルギーへの取り組みを推進していますが、社会基盤やエネルギー利用形態の地理的および地域的な差異により、スマート・メータリングに対するニーズは大きく異なります。これらの相異なる要件の解消を目的とするKinetis Mシリーズは、地域的な差異に応じた設定が可能である上にさまざまなリファレンス・デザインが用意されており、各国の個々のニーズに応じたエネルギー管理を可能にします。
フリースケールの上席副社長 兼 オートモーティブ・インダストリアル・マルチマーケット・ソリューション・グループのジェネラル・マネージャであるレザ・カゼロニアンは、次のように述べています。「専用のリファレンス・デザインは地域ごとの要件に応じた調整が可能であるため、各国政府や公益事業者は次世代の省エネルギー対策に投資する労力やコストを抑えることができます。Kinetis Mシリーズは、先日発表したアプリケーション処理とワイヤレス・コネクティビティのソリューションに加えて、フリースケールの包括的なスマート・メータリング・ポートフォリオの計測ソリューションを拡充します。」
すべてのKinetis Mシリーズ・デバイスはアナログ・フロント・エンド（AFE）を搭載しており、CPUによる電力計算で0.1%の精度を達成します。AFEは、24ビットの4つのシグマデルタ型アナログ・デジタル・コンバータ（ADC）、2000〜1のダイナミック・レンジを備えた低ノイズの2つのプログラマブル・ゲイン・アンプ、動作温度の全域で低ドリフトを維持する1つの高精度電圧基準源、および高精度の電力計算を簡素化する位相シフト補償器で構成され、地域的な条件に応じて設定を変更することが可能です。AFEに必要なのはシングル・ポイントのキャリブレーションだけであるため、機器メーカー各社は製造時の試験コストを削減できます。
セキュリティはメータリング・アプリケーションにおける重要な要件であり、Kinetis Mシリーズは次のような機密保護のためのさまざまな主要機能を統合しています。
・不正なコード改ざんを防ぐメモリ保護ユニット
・さまざまな手段による侵入攻撃を能動的に監視して外部からの不正行為を防ぐ外付けの改ざん検出ピン
・データ暗号化アルゴリズムを最も効率的に実行して通信トランザクションの安全性を確保する乱数ジェネレータ
Kinetis KM3xの主な特長
Kinetis Mシリーズの最初のファミリであるKM3xの主な特長は、次の通りです。
・アナログ・フロント・エンドおよび計測エンジン
-最高レベルの信号雑音比（SNR 94dB）および2000〜1のダイナミック・レンジによる0.1%精度の電力計測
-位相補償機能を備えたマルチプレクスされていない4つの24ビット・シグマデルタ型ADCコンバータによる電流と電圧の超高精度の正確な同時計測
-統合化された2つのプログラマブル・ゲイン・アンプによるダイナミック・レンジの拡大およびトータル・システム・コストの削減
・最大50MHzで動作する超低消費電力のARM Cortex-M0+コア
-Runモード時の100?A/MHz (Typical) 未満の電流消費
-停電時などの特殊な場合に適した複数の柔軟な低消費電力モード
・セキュリティ
-メモリ保護ユニットで関連するアプリケーション・コードを保護することにより、WELMEC準拠のソフトウェアの直接的な実装が可能
-乱数ジェネレータによる効率的なデータ暗号化
-不正行為のためのタイムスタンプ機能を備えた3本のアクティブな改ざん検出ピン
・システム
-最大128KBのFlashメモリおよび16KBのSRAM
-低コストのアプリケーション対応では、外部水晶が不要
-最大288セグメント対応のセグメントLCDコントローラ
-リアルタイム・クロックは、超高精度のために自動補正
開発サポート
・各種のアルゴリズムに基づいて有効電力、無効電力、および皮相電力を計算する、すぐに使用可能かつ事前認証済みの実績ある計測ファームウェア
・CodeWarrior Development Studio：高度に可視化および自動化されたフレームワークで設計を行うための包括的な統合開発環境（IDE）
・フリースケールのMQX RTOSソフトウェア・ソリューションおよび関連するミドルウェアによるサポート
・短期間での試作に対応するTower Systemモジュール型ハードウェア開発プラットフォーム
・充実したARMエコシステムによる、IAR IDEをはじめとするサードパーティの開発サポートによる
・事前認可を受けた調整済みのリファレンス・デザイン
-ヨーロッパ向けの高精度単相メータ
-中国およびインド向けの費用対効果に優れたメータ・インプリメンテーションによるニュートラル・ディスコネクトのサポート
-アメリカおよび日本向けの高精度二相メータ
供給
Kinetis KM3xファミリのマイクロコントローラは現在サンプル出荷中で、CodeWarrior Development Studioおよびリファレンス・デザインの利用が可能です。代理店での販売開始は2013年第2四半期を予定しています。詳細については、www.freescale.com/KM3xのWebサイトをご覧ください。
フリースケール・テクノロジ・フォーラムについて
イノベーションとコラボレーションの活性化を目的に設立されたフリースケール・テクノロジ・フォーラム(FTF:Freescale Technology Forum)は、組込みシステム業界の毎年恒例の開発者イベントです。2005年に開催を開始して以来、世界中のFTFイベントへの参加者は4万8000人を超えています。日本では、FTF Japanを東京にて2012年10月22日・23日に開催中です。詳細は、http://www.freescale.co.jp/event/ftfj/2012/index.php?r=2PRNADDをご覧ください。
フリースケール・セミコンダクタについて
フリースケール・セミコンダクタ(NYSE:FSL)は、先進の自動車、民生、産業、およびネットワーク市場において、業界を牽引する製品を提供する組込みプロセッシング・ソリューションの世界的リーダーです。マイクロプロセッサ、およびマイクロコントローラ、センサ、アナログ製品やコネクティビティといった私たちの技術は、世界中の環境、安全、健康を向上させ、そしてそれらをよりつなげるイノベーションの基盤となります。また、オートモーティブ・セーフティ、ハイブリッドや電気自動車、次世代のワイヤレス・インフラストラクチャ、スマートエナジー、ポータブル医療機器、家電やスマート・モバイル製品といったアプリケーション向けの製品を提供しています。フリースケールは、テキサス州オースチンを本拠地に、世界各国で半導体のデザイン、研究開発、製造ならびに営業活動を行っています。詳細は、http://www.freescale.co.jp/をご覧ください。
FreescaleならびにFreescaleのロゴマークは、米国、またはその他の国におけるフリースケール社の商標、または登録商標です。文中に記載されている他社の製品名、サービス名等はそれぞれ各社の商標です。
(C)2012フリースケール・セミコンダクタ・インク
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