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『netX 90』超小型IoT&産業用機器向け 多機能通信コントローラ|ヒルシャー

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ファームウェアの交換で各プロトコルに対応可能なスケーラブル・プラットフォーム

netX 90は従来の産業用通信コントローラと比較して、回路基板の小型化、省電力化設計を促進し、産業用通信のマルチプロトコル化にも対応。産業用IoTをターゲットにした設計はセキュリティ機能の実装により、クラウドとのセキュアな通信が実現可能です。Industry 4.0におけるITとOTの融合に向けた最新のソリューションです。

産業用通信+IoTソリューションを実現

スレーブ機器におけるnetX 90のポテンシャル

産業用通信とIoTに必要な機能を盛込んだnetX 90は、産業用機器における以下のさまざまなニーズにお応えします。

  • 小型化:基板面積の縮小、部品点数を減らしコスト削減
  • 低消費電力:netX 90本体は1W以下、3.3V単一電源
  • マルチプロトコル:複数の産業用通信プロトコルに対応
  • スケーラビリティ:メモリの拡張性
  • IoT用通信:OPC UA、MQTT(クラウド接続)
  • セキュリティ:暗号化、Secure Boot、SSL/TLS
  • 診断機能:ADC、温度センサ、電力・クロック監視
  • 多品種展開:上記の③④⑤による

更に豊富なペリフェラルにより、モーション・コントロール、アクチュエータ、エンコーダ、センサ、リモートIOなどのアプリケーションに適した設計になっています。

netX 90が実現するワンチップ・ソリューション

プロトコル・スタック(LFW:交換可能なファームウェア)はEtherCAT、EtherNet/IP、PROFINETの使用が現在可能で、Open Modbus/TCP、PROFIBUS、POWERLINKなど、随時リリースが予定されています。

netX 90の特長

IoTと産業用通信に最適化された設計

netX 90は内部のDPM(Dual Port Memory)バスで接続された2つのARM® Cortex®-M4(100MHz)を搭載しています。CPUコアは通信用とアプリ用として分離された構造によりネットワークからのサイバー攻撃を防ぐことができます。組込みマイコンの標準的なペリフェラルと、更にエンコーダ用インターフェース(SSI、EnDat2.2、BiSS)を搭載しています。外部のホスト・マイコンと接続するDPMも持っているため、以下の構成のいずれかを選択可能です。

  • シングルチップ:外付けマイコンなし
  • コンパニオンチップ:外付けマイコンあり

部品点数と実装面積の削減

netX 90 ブロック図

以下の機能の搭載と特長により、コスト削減と基板面積の格段の縮小化が可能になっています。

  • 高速イーサネットPHY:2ch
  • CPUコア:ホスト・マイコン(アプリ実行専用)
  • FLASHメモリ:通信用1MB、アプリ用512KB
  • SRAM:通信用576KB、アプリ用64KB
  • チップサイズ:10 x 10mm (BGA 144ピン)

3.3V単一電源(DC/DC内蔵)、POR回路内蔵により周辺回路も小さくなり、当社従来品と比較して50%の面積削減ができました。もう一つ重要な点は、セキュリティ機能用のハードウェア・アクセラレータの搭載です。Secure BootやSSL / TLSに必要な暗号化処理を高速化し、プログラムをコンパクト化できるため、IoTにおける暗号化アルゴリズムの処理能力の向上とメモリの節約に効果を発揮します。業界標準のSHA-1、SHA-2、AES-256、MD5、RSA-4096、ECC-512(楕円曲線暗号)のアルゴリズムに対応しています。

netX 90の評価・開発環境

評価・開発用ボード

PCとUSBで接続し使用可能な、NXHX 90-JTAGボードが提供されています(拡張メモリ4MB SQI FLASHを標準搭載)。ボードには、2ポートのRJ45のイーサネット・コネクタが実装されていますが、フィールドバス通信には、PROFIBUS、CANopen等の拡張コネクタを実装したアクセサリで対応可能です。この他、RS232、エンコーダ、IO-Linkに対応したアクセサリも提供され、更にメモリの拡張のために、8MBのSDRAMを実装したモジュールなどを取り揃えています。ヒルシャーの既存製品と同様にプロトコル・スタックはAPI(サンプルコード付)、そしてホスト用ドライバソフトはソースコードが公開され、ユーザは統合開発環境下ですぐに作業開始可能です。

NXHX 90-JTAGボード

統合開発環境:netX Studio CDT

NXHX 90-JTAG用に業界標準のEclipseをベースとしたIDE(統合開発環境)が提供されています。

OSはWindows®7、Windows®8/8.1、Windows®10に対応しています。IDEには主に以下の内容が含まれます。

  • Eclipse Platform IDE
  • Eclipse CDT (C/C++ Development Tooling)
  • GNU toolchanins:GCCコンパイラ
  • OpenOCD:デバッグ用
  • USB driver:デバッグ用通信ドライバ
  • ハードウェア・コンフィグレーション:ピンアサイン

用途を固定された一部のピンを除き、ほとんどのピンは複数の機能を持っているため、ツールで割付けを行います。

netX Studio CDT画面

netX 90の小型組込み通信モジュール

短期間の開発に最適なnetRAPID 90

netRAPID 90

netRAPID 90は、わずか15×32mmの基板に周辺電子部品も実装済のモジュールで提供され、ユーザの開発期間とコストの削減に効果的です。

  • NRP H90-RE (1つの産業用通信プロトコルに対応)
    • NRP H90-RE\F8D8 (IoT&産業用通信に対応)
    • SDRAM(8MB)およびSQI FLASH(8MB)搭載
  • NRPEB H90-RE評価ボード (2.を実装)

それぞれコンパニオン・モジュールとしての使用も可能で50MHzのSPIをサポートしています。通信プロトコルのLFWは前述通り各種用意されています。

SoCで導入する場合との違い

通常、SoCでの採用は同じ仕様の製品を大量に生産する場合に向いていますが、素早く市場に製品を投入したい場合は、短期間の開発が可能なnetRAPID 90の使用が有効です。netRAPID 90はモジュールとしての完成品であり、予めテストが完了している状態で調達が可能であることから、少量多品種展開や中小企業の導入において最適です。さらに産業用イーサネットであれば同じハードウェアでLFWを入れ替えるだけで、比較的簡単にプロトコルを乗せ換えて製品を市場投入することが可能です。なお、工場書込みサービスによる、プロトコル・スタックのメモリへの格納はもちろん、ユーザのアプリケーション・プログラムも1ロットから書込んで納品することが可能です。

マスタ対応ソリューションとの親和性

netX 90との親和性に優れたマスタ対応製品も各種組込みフォームファクタで提供しています。ヒルシャーのプラットフォーム戦略により、DPMのドライバ仕様、APIを使ったファームウェアの制御方式、設定用ツールが共通化さている為、特に装置メーカー様にとっては同様の手法で設計が可能となり、開発期間の短縮や製品展開のしやすさが大きなメリットとなります。ヒルシャーの産業用ネットワーク製品はワールドワイドで4,000社以上の顧客に受け入れられています。

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ASICモジュール製品リーフレットをご用意いたしました。
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ぜひご参照ください。

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