i.MX RTプラットフォームを使用したNXP Wi-Fi®モジュールのスタート・ガイド
このドキュメントの内容
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接続
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ソフトウェアの入手
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ビルドと実行
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1. 接続
i.MX RTプラットフォームを使用して、Wi-Fiモジュールの動作テストを行いましょう。このガイドには、i.MX RT EVKでNXPのWi-Fi SoCを使用できるようにするサード・パーティのさまざまなモジュールが記載されています。
1.1 ハードウェアの概要
以下のリンクをクリックすると、評価ボードの「スタート・ガイド」のウェブサイトにアクセスできます。そこには、必要なソフトウェアをダウンロードしてインストールするための詳細な手順が記載されています。
i.MX RTプラットフォームを選択します。
1.2 Wi-Fiモジュールの接続
Wi-Fiプラットフォームを選択すると、それを実現するモジュールおよびi.MX RT EVKに接続する方法が表示されます。
88W8801
88W8801は、シングルバンド (2.4 GHz) Wi-Fi 4 1x1高集積システム・オン・チップ (SoC) で、高スループット・データ・レートをサポートするよう設計されています。このデバイスは、DSSS（直接拡散方式）とOFDM（直交周波数分割多重方式）のベースバンド変調、メディア・アクセス・コントローラ (MAC)、CPU、メモリ、ホスト・インターフェース、ダイレクト・コンバージョンWLAN RF無線の機能を1つの集積チップ上で組み合わせています。汎用インターフェースには、WLANテクノロジをホスト・プロセッサに接続するためのSDIO 2.0インターフェースがあります。
Embedded Artists (Murata) Type 2DS M.2モジュール
MurataのType 2DSは、NXP 88W8801チップセットをベースにした小型の高性能モジュール（PCBアンテナ内蔵）で、Wi-Fi 802.11b/g/n、最大72.2 MbpsのPHYデータ・レートをサポートしています。Type 2DS Wi-Fiモジュールは、データ取得、デバイス管理、および産業用制御といったアプリケーション向けの設計が容易なソリューションをデバイス・メーカーに提供します。RFマッチング、アンテナ設計、規制認証に関して、すでに対応およびテスト済みです。
AzureWave AW-NM191NFプラットフォーム
AW-NM191NFは2.4 GHz Wi-Fi無線モジュールで、ホスト・プロセッサへのSDIOまたはUSBインターフェースを提供する高性能、低コスト、低消費電力で、コンパクトなソリューションを実現する高集積ワイヤレス・ローカル・エリア・ネットワーク (WLAN) ソリューションです。このモジュールは、88W8801チップセットをベースにしています。IEEE 802.11規格で規定されているパワーマネジメント機能の高レベルの統合と完全な実装により、システムの電力要件を最小限に抑えます。
88W8977
88W8977システム・オン・チップ (SoC) は、WLAN (2.4/5 GHz) テクノロジを統合した高集積のシングルチップ・ソリューションで、次世代製品の速度、信頼性、品質要件に対応するよう特別に設計されています。MCS 7 (150 Mbit/s) までのWi-Fi®データ・レートを実現するIEEE 802.11n準拠のデュアルバンド・システム・オン・チップである88W8977は、ウェアラブル、IoT (Internet of Things)、スマートホーム市場などのデバイスのフットプリントと部品表 (BOM) を最小限に抑えるよう設計されています。
Panasonic PAN9026プラットフォーム
PAN9026は、2.4 GHzおよび5 GHzのISMバンドWi-FiおよびBluetooth無線モジュールで、高度に統合された費用対効果の高いアプリケーション向けに特別に設計されています。このモジュールは、802.11a/b/g/nで基地局モードとアクセス・ポイント・モードの同時運用をサポートする88W8977チップセットをベースにしています。統合されたパワーマネジメント、高速デュアルコアCPU、802.11iセキュリティ標準サポート、高速データ・インターフェースにより、製品の速度、信頼性、品質要件に対応するのに必要な性能を提供します。
IW416
IW416はWi-Fi 4とBluetooth 5.1を統合した高集積システム・オン・チップ (SoC) です。2.4 GHz帯と5 GHz帯での1x1 SISO Wi-Fi動作をサポートし、ピークPHYデータ・レート150 Mbpsのフル機能Wi-Fiサブシステムを実現できます。IW416は、Low Energy (LE)、LE長距離、最大2 MbpsのLEデータを含むBluetooth 5.1の機能を実現します。
Embedded Artists (Murata) Type 1XK M.2モジュール
Type 1XKは、IW416コンボ・チップセットをベースにしたモジュールで、Wi-Fi 802.11a/b/g/nとBluetooth 5.2 BR/EDR/LEをサポートし、最大PHYデータ・レートはWi-Fiで150 Mbps、Bluetoothで3 Mbpsです。Wi-Fiセクションは、SDIO 3.0インターフェースをサポートしています。Bluetoothセクションは、高速4線UARTインターフェースとオーディオ・データ用のPCMをサポートしています。IW416は、Wi-FiとBluetoothの協調を最適化するために、強化された協調共存ハードウェア・メカニズムを実装しています。
AzureWave AW-AM457-uSDモジュール
AW-AM457は、2.4 GHzと5 GHzのデュアル・バンドWi-FiおよびBluetooth無線モジュールです。このモジュールは、802.11a/b/g/nで基地局モードとアクセス・ポイント・モードの同時運用をサポートするIW416チップセットをベースにしています。統合されたパワーマネジメント、高速デュアルコアCPU、802.11iセキュリティ標準サポート、高速データ・インターフェースにより、製品の速度、信頼性、品質要件に対応するのに必要な性能を提供します。モジュールのWi-FiおよびBluetooth機能の詳細については、モジュールのデータシートを参照してください。
このWi-Fiモジュールの詳細については、モジュールのメーカーに確認してください。
88W8987
88W8987は、Wi-Fi (2.4/5 GHz) とBluetoothを統合した高集積のシングルチップ・ソリューションで、VHT (Very High Throughput) 製品の速度、信頼性、品質要件に対応するよう特別に設計されています。このシステム・オン・チップ (SoC) は、IEEE 802.11g (Wave 2)（1x1、データ・レート最大MCS9 (433 Mbit/s)）とBluetooth 5.2（Low Energy (LE) を含む）の同時運用および独立運用に対応します。また、このSoCは、Bluetooth ClassicとBluetooth Low Energy (LE) Smart Readyの運用にも対応しています。ホスト・インターフェースには、Wi-FiおよびBluetoothテクノロジをホスト・プロセッサに接続するためのSDIO 3.0および高速UARTインターフェースが搭載されています。
Embedded Artists (Murata) Type 1ZM M.2モジュール
Type 1ZMは、Wi-Fi 802.11a/b/g/n/ac + Bluetooth 5.1 BR/EDR/LEをサポートするNXP 88W8987コンボ・チップセットをベースにした非常に高性能な小型モジュールで、最大PHYデータ・レートはWi-Fiで433 Mbps、Bluetoothで3 Mbpsです。Wi-FiセクションはSDIO 3.0インターフェースをサポートし、Bluetoothセクションは高速4線UARTインターフェースとオーディオ・データ用のPCMをサポートしています。88W8987は、Wi-FiとBluetoothの協調を最適化して最大限の性能を発揮できるように、高度な協調共存ハードウェア・メカニズムを実装しています。
AzureWave AW-CM358プラットフォーム
AW-CM358は、2.4 GHzおよび5 GHzのデュアル・バンドWi-FiおよびBluetooth無線モジュールで、高度に統合された費用対効果の高いアプリケーション向けに特別に設計されています。このモジュールは、802.11a/b/g/n/acで基地局モードとアクセス・ポイント・モードの同時運用をサポートする88W8987チップセットをベースにしています。統合されたパワーマネジメント、高速デュアルコアCPU、802.11iセキュリティ標準サポート、高速データ・インターフェースにより、製品の速度、信頼性、品質要件に対応するのに必要な性能を提供します。モジュールのWi-FiおよびBluetooth機能の詳細については、AW-CM358モジュールのデータシートを参照してください。
IW612
IW612は、高度に統合された2.4/5 GHzデュアルバンド1x1 Wi-Fi 6、Bluetooth/Bluetooth Low Energy 5.2、および802.15.4トライラジオ・シングルチップ・ソリューションで、スマートホーム、スマート・デバイス/アクセサリ、スマート家電、スマート・エネルギー、産業オートメーション、ゲートウェイなど、幅広い範囲のIoTおよび産業用アプリケーション向けに最適化されています。この高度な統合により、システム・コストが非常に低く、外部BOMが最小限に抑えられるとともに、すべての内部無線とLTEなどの外部無線が効率的に共存できるようになります。
Embedded Artists (Murata) Type 2EL M.2モジュール
この設計の主要コンポーネントはMurataの2ELモジュール（部品番号：LBES5PL2EL）で、これはNXP IW612チップセットをベースにしています。2ELモジュールでは、Wi-Fi、Bluetooth、Bluetooth Low Energy (LE)、IEEE802.15.4通信が可能です。
| ホストMCU | 88w8801 Wi-Fi 4、1x1 2.4 GHz |
88w8977 Wi-Fi 4、1x1 2.4 GHz + 5 GHz Bluetooth 4.2 |
IW416 Wi-Fi 4、1x1 2.4 GHz + 5 GHz Bluetooth 5.1 |
88W8987 Wi-Fi 5、1x1 2.4 GHz + 5 GHz Bluetooth 5.1 |
IW612 Wi-Fi 6、1x1 2.4 GHz + 5 GHz Bluetooth/BLE 5.2 および802.15.4 |
|---|---|---|---|---|---|
| i.MX RT500 | パートナー・モジュール |
パートナー・モジュール |
パートナー・モジュール |
パートナー・モジュール |
パートナー・モジュール |
| i.MX RT600 | |||||
| i.MX RT1020 | |||||
| i.MX RT1040 | |||||
| i.MX RT1050 | |||||
| i.MX RT1060 | |||||
| i.MX RT1064 | |||||
| i.MX RT1160 | |||||
| i.MX RT1170 |
1.3 i.MX RT EVKへのUSBケーブルの接続
ボードのスタート・ガイド・ページに記載されているように、ボードにマイクロUSBケーブルを接続してボードに電力を供給します。
次のセクションでは、Wi-Fiサンプルをロードして実行する方法について説明します。i.MX RTのスタート・ガイド・セクションで提供されているソフトウェアをインストールし、Wi-Fiモジュールがi.MX RTボードに接続されていることを確認してください。
2. ソフトウェアの入手
2.1 SDKのWi-Fiデモのビルドと実行
NXPは、MCUXpresso IDEというツールチェーンを無償で提供しています。MCUXpresso v11.8.1以上をダウンロードしてください。
以下のチュートリアルでは、ホストPCにVS Codeをインストールする方法を説明しています。
別のツールチェーンを使用する場合：
どれを選べばよいのかわからない場合は、MCUXpressoスイートのソフトウェアとツールをご覧ください。
MCUXpresso SDKは、IAR、Keil、コマンドラインGCCなどの他のツールをサポートしています。
2.2 MCUXpresso SDKですぐに設計を開始する
MCUXpresso SDKは無償で利用することができ、オープンソースのライセンスに基づいて、すべてのハードウェア抽象化およびペリフェラル・ドライバ・ソフトウェアのソース・コード全体が提供されます。MCUXpresso SDKは、MCUXpresso SDKのウェブサイト から直接インストールできます。下のボタンをクリックすると、MCUXpresso SDK Builderが開きます。
2.3 MCUXpresso Config Tools
MCUXpresso Config Toolsは、ユーザーがMCUXpresso SDKプロジェクトを新規に作成するための構成ツールの統合スイートであり、カスタム・ボード・サポート用の初期化Cコードを生成するためのピンとクロックのツールも備えています。MCUXpresso IDEの一部として、また別のIDEを使用する場合は個別ツールとして完全に統合されます。以下の［MCUXpresso Config Toolsを入手する］をクリックして、Config Toolsインストーラを入手してください。
3. ビルドと実行
3.1 MCUXpresso SDKのWi-Fiサンプルのビルドとデバッグ
NXP Wi-Fiアプリケーション・ユーザー・ガイドでは、SDKでサポートされているツールチェーンのWi-Fiデモを設定、ビルド、およびデバッグする方法を手順に沿って解説しています。
「wifi_cli」デモは、SDKで利用可能なWi-Fiサンプル・アプリケーションの1つです。認識可能なアクセス・ポイントのスキャン、アクセス・ポイントへの接続、独自のアクセス・ポイントの起動、ネットワーク情報の出力、ディープ・スリープ動作の有効化、スループット・テストの実行など、開発時のリファレンスとして役立ついくつかの便利な機能を実装しています。
MCUXpresso IDEで「wifi_cli」デモ・アプリケーションをロード、ビルド、デバッグする方法については、以下のガイドを参照してください。
Wi-Fiデモのビルドと実行
MCUXpresso SDKには、Wi-Fiサンプル・アプリケーションが豊富に用意されています。
MCUXpresso IDEを使用してWi-Fiデモ・サンプルをインポート、設定、ビルド、デバッグ、および実行するには、次の手順に従います。このガイドでは、参考としてi.MX RT 1060を使用しますが、他のEVKにも同様の手順が適用されます。
MCUXpressoワークスペースへのSDKのインポート
- MCUXpresso IDEを開きます
- MCUXpresso IDEウィンドウ内のビューを［Installed SDKs（インストール済みSDK）］に切り替えます
- SDKをMCUXpresso IDEにインポートしていない場合は、開発ボード用のSDKを（zip形式で）［Installed SDKs（インストール済みSDK）］セクションにドラッグ・アンド・ドロップします。［OK］をクリックしてインポートを続行します
- SDKは、以下に示すように［Installed SDKs（インストール済みSDK）］ビューに表示されます。
アプリケーションのビルド
「wifi_cli」アプリケーションは、さまざまな機能を実装する方法を示します。
- ネットワーク・スキャンを実行する
- アクセス・ポイントに接続する
- 独自のアクセス・ポイントを起動する
- ディープ・スリープ動作を有効にする
- サーバまたはクライアントとして機能する場合のTCPおよびUDPスループットを測定する
- ネットワーク情報を出力する
次の手順では、MCUXpresso IDEを使用して「wifi_cli」アプリケーションをビルドして実行する方法を説明します。
- 左下隅にある［Quickstart Panel（クイックスタート・パネル）］を確認します
- その中の［Import SDK example(s)...（SDKサンプルのインポート）］をクリックします
- 評価ボードを選択し、［Next（次へ）］をクリックします
- 矢印ボタンを使用して［wifi_examples］カテゴリを展開し、［wifi_cli］の横にあるチェックボックスをクリックしてそのプロジェクトを選択します。［Finish（完了）］をクリックします
- このデモには、簡単に調整できるWi-Fiモジュールがあらかじめ設定されています。
wifi_cli/source/app_config.hファイルを開き、SDKで利用可能なWi-Fiモジュールを確認します。ご自身のセットアップのモジュールに合わせて値を変更し、目的のドライバ、コンポーネント、アプリケーションを含めてコンパイルします。readmeファイルを開き、EVKおよびモジュールに必要なハードウェア構成を確認します - プロジェクトを保存します
- プロジェクトを選択し、ビルドします
- プロジェクトが問題なくビルドされます
アプリケーションのビルド
- Wi-FiモジュールがEVKに接続されていることを確認し、ボードをコンピュータに接続します
- i.MX RT-EVKにアプリケーションをダウンロードします
- PCに接続されているボードのデバッグ・プローブを選択します
- アプリケーションを起動する前に、シリアル・ターミナル・アプリケーション（つまり、PuTTY、Tera Term）を開きます。ターミナル・アプリケーションのセットアップ手順については、EVKの「スタート・ガイド」のウェブサイト→セクション「2. ソフトウェアの入手」→「PCの設定」を参照してください。
- ［Resume（再開）］ボタンをクリックして、アプリケーションを起動します
- アプリケーションの出力が表示されます
- ［Terminate（終了）］ボタンをクリックして、デバッグ・セッションを停止します
すべてのWi-Fiデモを実行する詳細な手順については、SDKに含まれているSDK path/docs/wireless/UM11442-NXP-Wi-Fi-and-Bluetooth-Demo-Applications-for-i.MX-RT-platforms-User-Guide.pdfドキュメントを参照してください。
Wi-FiモジュールでサポートされるすべてのWi-Fiサンプル・アプリケーションと追加機能の詳細については、SDKに含まれているワイヤレス・ドキュメントのフォルダを参照してください。
ワイヤレス・コネクティビティ
| ドキュメントとビデオ | アプリケーション・ノートSW（該当する場合） | 説明 |
|---|---|---|
| RTOSを実行するi.MX RTプラットフォーム上のNXPベースのワイヤレス・モジュールのスタート・ガイド | NXPベースのワイヤレス・モジュールをi.MX RT製品とともにセットアップし、ファームウェア・イメージをビルドして、Wi-FiおよびBluetoothデモ・アプリケーションを実行するための詳細なガイダンスを提供します。 | |
| i.MX RTプラットフォーム向けNXP Wi-FiおよびBluetoothデバッグ機能設定ガイド | このドキュメントでは、さまざまなWi-Fiドライバ/機能ログを生成するためのデバッグ設定およびBluetoothプロトコルのデバッグ方法について説明します。 | |
| i.MX RT SDK向けWi-Fi TXパワー・テーブルとチャネル・スキャン管理 | このアプリケーション・ノートでは、製品ソフトウェアでWi-Fi TXパワー・テーブルとWi-Fiチャネル・リストを設定する方法について説明します。 | |
| Wi-Fi Allianceの派生品認定プロセス | このドキュメントでは、Wi-Fi Allianceの派生品認定プロセス全体と、製品の派生品認定を取得するための手順について説明します。 | |
| RTOSを実行するi.MX RTプラットフォーム上のNXPベースのワイヤレス・モジュールのWFA認定ガイド | このマニュアルでは、802.11n、802.11ac、802.11ax、PMF（保護された管理フレーム）、WPA3、セキュリティ強化、セキュリティ脆弱性検出を含む、Wi-Fi認定プログラムのテストのセットアップと手順について説明します。 | |
| i.MX RT1170と88W8801のハンズ・オン・トレーニング | このトレーニング・セッションでは、NXPの88W8801 Wi-FiソリューションとAzureWave AW-NM191-uSDモジュールを使用してMIMXRT1170-EVKでWi-Fiを稼働させる方法のデモを実施します。 | |
| i.MX RTプラットフォーム用のNXP Wi-FiおよびBluetoothデモ・アプリケーション (UM11442) | MCUXpresso SDKで利用可能なWi-FiおよびBluetoothサンプル・アプリケーションを設定、コンパイル、デバッグ、フラッシュ、実行するための詳細なガイダンスを提供します。また、IDEの設定と必要なツールのセットアップについても説明します。パス： |
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| コンプライアンスと認定に関する考慮事項 (AN12917) | このアプリケーション・ノートでは、NXP Wi-Fiデバイスをベースにした製品の規制コンプライアンス（FCC、ETSIなど）をテストするための一般的なガイダンスとヒントを提供します。パス： |
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| MCUXpresso SDK WLANドライバ・リファレンス・マニュアル | このマニュアルは、Wi-FiドライバおよびWLAN接続マネージャの開発者向けリファレンス・ドキュメントです。このマニュアルのリファレンス・ドキュメントに加えて、ソース・コードを調べることもできます。パス： |
MCUXpresso SDKサンプル
UART Wi-Fiブリッジ・サンプル
これは、ラボ・ツールのサポートを示すUART Wi-Fiブリッジ・サンプルです。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\uart_wifi_bridge Wi-Fi CLI
これは、CLIサポートの使用方法を示すWi-Fi CLIサンプルです。CLIモジュールを使用すると、アプリケーションにCLIを追加できます。現在は、WLAN接続マネージャのCLIのみが使用できます。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_cli Wi-Fi IPV4 IPV6エコー
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Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_ipv4_ipv6_echo Wi-Fiのセットアップ
このデモでは、簡単なWi-Fi基地局のセットアップを実装します。アプリケーションは起動時にローカル・ワイヤレス・ネットワークを自動的にスキャンし、ユーザーは利用可能なネットワークの1つに接続して、接続をテストするpingタスクを設定できます。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_setup Wi-Fiテスト・モード
これは、テスト・モードのサポートの使用方法を示すWi-Fiテスト・モード・サンプルです。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_test_mode Wi-Fiウェブコンフィグ
このデモは、ボードをローカル・ワイヤレス・ネットワークに接続するためのシンプルなウェブベースのWi-Fi設定ユーティリティを実装します。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_webconfig Wi-Fi WPAサプリカント
これは、WPAサプリカントを使用したCLIサポートの使用方法を示すWi-Fi WPAサプリカント・サンプルです。CLIモジュールを使用すると、アプリケーションにCLIを追加できます。現在は、WLAN接続マネージャのCLIのみが使用できます。
Path: \boards\BOARD_NAME\wifi_examples\wifi_wpa_supplicant ツールとリファレンス
住宅用サーモスタット・リファレンス・デザイン - NXPは、サーモスタット・アプリケーション向けにセンサとMCUの幅広いポートフォリオを提供しています。このデザインはi.MX RT1060と88W8987をベースにしています。
設計・リソース
サポート
フォーラム
NXPのいずれかのコミュニティ・サイトで、他のエンジニアとつながり、NXP Wi-Fi®モジュールとi.MX RTプラットフォームを使用した設計に関する専門的なアドバイスを受けることができます。