組み込み

SoC FPGAは、アルテラが最新世代の28nm FPGAで用意するARMコア混載品である。同社はその最初の製品のサンプル出荷開始を明らかにするとともに、ARMと共同で開発した新型ソフトウェア開発ツールも発表した。ARMコアとFPGAそれぞれ個別の専用ツールを使う場合に比べて、生産性を高められるという。

もはや携帯電話機やPCだけではない。あらゆる組み込み機器がネットワークにつながる時代である。そうした機器をクラッカーの脅威から守り、データ保護を実装するには、半導体チップ上にハードウェアとソフトウェアの両方の形態で搭載された信用基盤を活用する必要がある。ただし、実際のセキュリティ設計には、制約条件や技術的な選択肢が数多く待ち受けている。

日本テキサス・インスツルメンツの「CC4000」は、GPSを利用して位置や時刻、速度を迅速に計測できる受信ICだ。物流管理や産業用通信機器、スポーツ、ヘルスケアといった幅広い用途を対象にしている。

日本テキサス・インスツルメンツのDLP（Digital Light Processing）用開発・評価キット「DLP LightCrafter」は、産業用機器や医療機器、セキュリティといった新たな用途を対象にしている。具体的には、指紋認証や顔認証、3次元計測/イメージングといったアプリケーションだ。

AZAPAは、プロセス分析手法の1つであるDSMをベースに、「Simulink」モデルの構造最適化ツールを開発している。

IEEE 802.11b/gに準拠する無線LANチップの他、ネットワーク処理を担うソフトウェア群を格納したEEPROMチップや、クロック発生回路、高周波フロントエンド回路などをまとめたモジュール品である。安価なマイコンを使うさまざまな機器に簡単に組み込め、Wi-Fiや高周波の経験も不要だという。

東芝の「BENAND」は、ECC回路を搭載するSLCタイプのNAND型フラッシュメモリ製品である。ECC回路の訂正能力は、512バイト当たり4ビットとなっている。

アルカリ電池、リチウム電池など、組み込みシステムで用いる1次電池にはさまざまな選択肢がある。そのため、用途に応じて適切な1次電池を選ぶには、その化学的性質はもちろん、温度などの外的環境、必要になる最大電力など、多岐にわたっての検討が必要になる。本稿では、まず各種1次電池の特徴について解説する。その上で、用途に応じて最適な1次電池を選ぶためのヒントとして、ダイナミックに制御可能なDC-DCコンバータとの併用方法を紹介する。

昨今の組み込みシステムは、最先端の技術を取り込み、より高機能/高性能なものとして実現されるようになった。その開発過程では、さまざまな信号を効率良く計測/評価する必要がある。では、計測装置のメーカーや計測向けソフトウエアのメーカーは、現在、組み込みシステムの開発/試験向けに、どのような製品を展開しているのだろうか。そして、組み込み向けの計測技術は、今後どのように発展していくのだろうか。

WiMAX、ZigBee、LTEなど、無線通信の世界には、新たな規格が続々と登場している。その一方で、ワイヤレス機器では古い規格も比較的長く使われる傾向にある。そのため、複数の規格をサポートすることや、規格の変更に伴うアップグレードを容易に実現する実装手法が求められている。では、こうした要求に応えるために、実際にはどのような取り組みが行われているのだろうか。

標準規格にのっとった機能を実現する半導体IPは、当然のことながらコンプライアンステストに合格していなければならない。しかし、実際にIPの品質を完全に保証するには、それよりもはるかに困難な作業が必要となる。

組み込み機器では、画像処理に特化した専用プロセッサを用いるケースが増えている。専用ハードウエアアクセラレータを設計するよりも短期間でシステムを構築することができ、汎用プロセッサやDSPよりも高いチップ面積効率が得られるからだ。ただし、専用プロセッサの実力を最大限に発揮するには、画像処理の詳細とプロセッサのアーキテクチャについて、「並列度」の観点から深く理解しておく必要がある。

かつて、組み込み機器用ソフトウエアの開発は、それを専門とする技術者の手で行われていた。しかし、現在は、モデルベース設計ツールをはじめとした設計の抽象度を高めることが可能なツールを利用することで、システム設計者やドメインエキスパートであっても、組み込みソフトウエアを開発できる環境が整いつつある。本稿では、代表的なモデルベース設計ツールとその活用事例などを紹介した上で、組み込み用ソフト開発の現状についてまとめる。

組み込みシステムを設計する上で有用なPC/104。この規格の後継となるものとして、パソコンで一般的に利用されるPCI ExpressやUSBを活用した複数の提案がなされている。本稿では、PC/104という規格の歴史を概観した上で、現在提案されている後継規格について紹介する。

高速入出力インターフェース技術であるPCI Express（PCIe）は、組み込み機器でも利用が進んでいる。組み込み機器において、PCIeによるギガビット/秒レベルの高速伝送を支える重要な要素が、クロックをいかに分配するかということである。本稿では、ジッターが小さく、不要輻射の少ないクロック分配技術について解説する。

タッチセンサーを利用した革新的なユーザーインターフェースを備える機器が注目を集めている。そうした動きを受けて、新たなタッチ技術を取り入れた機器を設計したいと考えている方も多いだろう。本稿では、抵抗膜方式から画像処理方式まで、各種タッチ技術の原理を紹介するとともに、機器に最適なタッチ技術とはどのようなものなのか考察する。

トラブルの原因。それは1つだけとは限らない。多くは、複数の要素が組み合わさって不具合に至るのだ。

広く普及し、すでに成熟したIP通信を利用してビデオ監視システムを構成すれば、従来は実現が難しかった柔軟性を得ることができる。本稿では、主にドアエントリシステムを例にとり、IP通信をベースとしたセキュリティシステムの仕組みや構成要素、システム設計を行う上でポイントとなる事柄について説明する。

長い間待ち望まれていた3Gワイヤレスの機能のうちいくつかが、米国内でも利用できるようになってきた。しかし、3Gの本格的な普及までにはまだ時間がかかりそうだ。本稿では、米国で3Gを普及させるために課題となっていることを整理するとともに、各社が行っている取り組みについてまとめる。

RFIDを取り込んだ組み込みシステムの開発が活発になってきた。RFIDタグを取り付けた物品や動物などと、組み込みシステムのRFIDリーダーがデータをやり取りすることで、新たな利便性が生み出されているのだ。本稿では、標準規格の動向や各社製品の情報などを交えて、組み込み分野におけるRFIDの現状を俯瞰してみる。

ディスプレイ用のインターフェース規格であるDisplayPort。これに対応したICが、パソコン、液晶モニター、グラフィックスカードなどの機器に搭載されるようになってきた。しかし、DisplayPort対応ICの生産量が増えて価格が低下し、民生電子機器における類似の規格であるHDMIの脅威となるまでには、少なくとも5年はかかるだろう。

複雑化/大規模化が進む組み込みシステム向けのソフトウエア。これを限られた予算や期間で開発するために、オープンソースのソフトウエアの存在が大きくクローズアップされている。しかしながら、これを有効に活用するためには、注意すべき事柄が数多く存在する。本稿では、組み込み機器分野でオープンソースのソフトウエアの利用を考えるに当たって知っておくべきことをまとめる。

組み込みシステムの性能を高めるために、設計者はシステムに搭載するセンサーの数を増やし、よりインテリジェントな処理機能を追加しつつある。センサーの数が増加することで、システムの設計はより複雑になるが、従来のシステムから大幅にコストを増やすことなく、より多くの機能を追加できる可能性がある。複数のセンサーを活用しようという傾向は、ハイエンドの製品に限らず、家電製品などの安価な製品にも拡大しつつある。