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Medical
MEDICAL 11 - SETTEMBRE 2016
indubbiamente migliori con velocità
oltre il Mbit/s e tratte nell’ordine del
centinaio di metri che consentono di
utilizzare tecniche di monitoraggio
più sofisticate ma per contro necessi-
tano di maggior energia, difficilmen-
te immagazzinabile localmente senza
una seppur piccola batteria al litio di
tipo tradizionale. Tuttavia, l’esigenza
di contenere i consumi è particolar-
mente importante per i dispositivi
medicali perché il solo fatto di dover
sostituire le batterie di alimentazio-
ne può costituire un disagio per chi
li indossa e in quest’ottica l’energia
consumata dai transceiver può di-
ventare determinante. Con questa
motivazione sono nati i protocolli
Ieee 802.15.4 Sub-GHz che intendo-
no riproporre le caratteristiche otte-
nibili a 2,4 GHz anche alle frequenze
tra 868.0-868.6 MHz e 902-928 MHz
e fra questi troviamo 6LoWPAN e
ZigBee RF4CE. Lo stesso principio
ha ispirato anche la variante Bluetooth Low Energy che
da poco è diventata Bluetooth Smart e pur conservando
i 2,4 GHz promette però consumi ultra bassi ma limita la
tratta a una decina di metri. Di questi ultimi Garmin ha
realizzato la variante proprietaria ANT Wireless del tutto
simile ma non compatibile e promossa come Multicast
Wireless Sensor Network per le reti di sensori applicati
al fitness perché trattasi di una tecnologia sponsorizzata
da alcuni noti marchi di attrezzature sportive. Peraltro,
attualmente i costruttori sembrano preferire i dispositivi
multi-standard perché consentono di soddisfare svariate
esigenze applicative.
ZigBee e 6LoWPAN
Marvell
ha presentato un System-
on-Chip pensato per adattarsi a
molteplici applicazioni tipiche di
Internet delle cose come la do-
motica con il controllo remoto e
automatizzato degli apparecchi
domestici, lo smart metering per
la lettura remota dei contatori o il
monitoraggio dei parametri sanita-
ri e medicali. Il nuovo 88MZ300 è
caratterizzato da un elevato livello
d’integrazione che garantisce pre-
stazioni affidabili con un consumo
contenuto quanto i costi d’inge-
gnerizzazione delle applicazioni.
A bordo c’è un microcontrollore
ARM Cortex-M0+ con architettura a
32 bit e clock che può essere settato
da 1 fino a 64 MHz. L’MCU dispone
di una memoria Flash di 512 kByte,
un motore crittografico AES con
chiave di 128 bit e 20 GPIO oltre a
due Uart, una SPI, una QSPI e una
I2C mentre a bordo del SoC tro-
viamo, innanzi tutto, un completo
transceiver ZigBee 3.0 sulla banda
ISM a 2,4 GHz con una sensibilità
in ricezione di -107 dBm e una po-
tenza di trasmissione di +13 dBm
e poi ci sono un convertitore A/D
con risoluzione di 16 bit e velocità
di 250 kSps su otto canali singoli o
quattro differenziali, un convertito-
re D/A con risoluzione di 10 bit e
velocità di 500 kSps su due canali
singoli oppure uno differenziale e,
infine, un convertitore dc/dc che
consente di regolare l’alimentazio-
ne nel range che va da 1,8 fino a 3,6
V. Il chip è ideale per realizzare reti locali 6LoWPAN
a basso consumo.
Bluetooth Smart e NFC-A
Nordic Semiconductor
ha realizzato la famiglia dei mi-
crocontrollori nRF52 Series proprio per soddisfare la
domanda di sensori a elevate prestazioni che la prolife-
razione degli oggetti IoT richiederà nei prossimi anni.
Questi dispositivi sono fabbricati in geometria di riga da
55 nm e si caratterizzano per il consumo di 38 μA/MHz
sulle memorie Flash e 30 μA/MHz sulle RAM mentre
la sensibilità in ricezione arriva a -96
dBm con una potenza in trasmissio-
ne di +4 dBm. Il core è ARM Cortex-
M4F a 32 bit con clock di 64 MHz e
nel SoC nRF52832 si affianca a 512
kByte di Flash e 64 kByte di RAM
mentre la tecnologia wireless a 2,4
GHz integrata comprende un tran-
sceiver che può essere configurato
sia come Bluetooth Smart che come
ANT Wireless oppure anche con la
tecnologia proprietaria Nordic Ga-
zell, tutto con consumo ultra-basso
(ULP) e con una massima veloci-
tà che si può selezionare a 1 o a 2
Mbit/s. Nel chip troviamo anche un
Tag NFC-A configurabile, una Flo-
ating Point Unit (FPU) con set d’i-
Fig. 2 – Il SoC Marvell 88MZ300 in-
tegra un MCU ARM Cortex-M0+ a 32
bit insieme a un transceiver ZigBee
3.0 a basso consumo ideale per re-
alizzare reti locali wireless per il
monitoraggio medicale o per la do-
motica
Fig. 3 – Nel nuovo SoC Nordic
nRF52832 con core ARMCortex-M4F
! À
-
sceiver sia come Bluetooth Smart
sia come ANT Wireless oppure uti-
lizzare direttamente il Tag NFC-A