【ST】STM32WBシリーズとは？仕様・機能・評価ボード・開発環境・対応OSを紹介

STM32WBシリーズは、STマイクロエレクトロニクス（以下ST社）のワイヤレスマイコンです。STM32WBシリーズは、Cortex-M4およびCortex-M0+と、ワイヤレス・トランシーバーをワンチップに集積し、無線通信機能を搭載しています。

STM32WBシリーズの製品ライン

製品ライン 概要
STM32WB5Mx STM32WB5Mxモジュール
STM32WBx0バリュー･ライン STM32WBシリーズのコスト効率を高めたSTM32WBx0バリュー・ライン
STM32WBx5 STM32WBシリーズの基本ライン

出典：STM32WBシリーズ

STM32WBシリーズの仕様

出典：STM32WBシリーズ

STM32WBシリーズとは

STM32ファミリの製品ラインアップ

STM32ファミリのマイコンは、主に下記の5つに分類されています。

  • 幅広いアプリケーションの開発を容易にする「マイクロプロセッサ」例：STM32MP1
  • 最大3224 CoreMarkの高性能を実現した「ハイパフォーマンスマイコン」例：STM32F2、STM32H7、STM32F4、STM32F7など
  • 汎用マイコンである「メインストリームマイコン」例：STM32F1、STM32F3など
  • 消費電力を抑えた「超低消費電力マイコン」例：STM32L1、STM32L4、STM32L5など
  • マイコンと無線トランシーバを集積したSoC「ワイヤレスマイコン」例：STM32WB、STM32WL
SoC(読み方：エスオーシー、ソック)とは

SoCとは、プロセッサの種類の一つ。SoCとは、システムに必要なあらゆる機能を1つのチップ上に搭載したもの。SoCは、「システムを一つのチップ上に載せる」を意味する「System on a Chip」の略。システム全体をチップ上に搭載することで、小型化が可能になるというメリットがある。また、システムの内部接続により消費電力も抑えられる。

STM32WBシリーズは、マイコンと無線トランシーバを集積したSoC「ワイヤレスマイコン」に属します。

STM32WBシリーズとは

マルチプロトコル対応の2.4GHz無線トランシーバ搭載STM32WBシリーズは、Bluetooth® 5.2、OpenThread、Zigbee 3.0、およびIEEE 802.15.4の各通信プロトコルに対応し、さらに、複数の通信プロトコルの同時実行も可能です。

出典：マイクロコントローラ & マイクロプロセッサ

STM32WBは、無線通信に対応したマイコンです。マイコンとワイヤレストランシーバーをワンチップに集積した、ワイヤレスマイコンです。

Bluetooth、BLE 5.2、IEEE 802.15.4に対応しています。

STM32WBシリーズの特徴

STM32WBの特徴は、以下の通りです。

  1. 異なるコアを搭載したデュアルコアマイコン
  2. 低コストな無線通信規格に対応
  3. 低消費電力

【特徴１】異なるコアを搭載したデュアルコアマイコン

STM32WBは、Cortex-M4、Cortex-M0+を搭載したデュアルコアマイコンです。

デュアルコアとは

デュアルコアとは、コアを複数搭載したマルチコアのうち、コアを2つ搭載したもの

組込みにおけるマルチコア、マルチコアプロセッサとは？種類・定義・特徴をわかりやすく解説

それぞれのコアは、以下の用途で搭載されています。

  • Cortex-M4：アプリケーション・ソフトウェア実行用
  • Cortex-M0+：無線サブシステム実行用

【特徴２】低コストな無線通信規格に対応

STM32WBは、以下の3つの無線通信規格に対応しています。

  1. Bluetooth Low Energy
  2. ZigBee 3.0
  3. Openthread

Bluetooth Low Energyは、通称BLEと呼ばれる無線通信規格です。

Bluetooth Low Energy（BLE）とは

Bluetooth Low Energyとは、近距離無線通信規格の一つ。Bluetoothの規格の一部。名前の通り、低電力消費・低コストに特化している。

ZigBee 3.0は、低コストな無線通信規格です。

Zigbee（読み方：ジグビー）とは

Zigbeeとは、近距離無線通信規格の一つ。低コスト・低消費電力でセンサーネットワークが構築できる。その分、データ転送速度や最大伝送距離はBluetoothに劣る。

Openthreadは、オープンソースなIoTプロトコルです。

Openthreadとは（読み方：オープンスレッド）

Openthreadは、Google傘下のNest Labsが開発したオープンソースなIoTプロトコル。ビルや家庭内のオートメーション向けに開発された。

以上のようにSTM32WBは、低コストな無線通信規格に対応しています。

【特徴３】低消費電力

STM32WBは、低コストな無線通信規格に対応しているだけでなく、デバイスも低消費電力な設計になっています。

STM32WBは、同じSTM32シリーズである、STM32L4をベースに設計されています。STM32L4は、超低消費電力なデバイスです。

STM32L4シリーズとは

STM32L4シリーズは、STM32シリーズの一つ。仕様に応じて消費電力を最適化できるマイコン。Cortex-M4を搭載し、超低消費電力と高性能を兼ね備えている。

STM32WBは、処理に合わせて以下の消費電力モードをを使い分けています。

  1. アクティブモード：50µA/MHz
  2. STOP モード：1.8µA/MHz
  3. SHUTDOWNモード：50nA/MHz

STM32WBは、上記のように最適化された電力消費を行うことによって、低消費電力を実現しています。

STM32L4シリーズについては、以下の記事をご覧ください。

STM32L4シリーズとは？仕様・機能・評価ボード・開発環境・対応OSを紹介

STM32WBシリーズの使い方（アプリケーション）

STM32WBシリーズは、以下のアプリケーションに適しています。

  • 産業用制御
  • フィットネス・ヘルスケア
  • ビーコン
  • 機器のメンテナンス
  • ホームセキュリティ
  • オーディオ

STM32WBシリーズの入手方法

STM32WBシリーズは、ST社の販売代理店/取扱店や下記のオンラインショップなどで購入できます。

STM32WBシリーズの開発環境

STM32WBに対応した代表的な開発環境は、以下の通りです。

  • IAR Embedded Workbench for ARM
  • STM32CubeIDE
  • Arm Keil MDK

STM32WB評価ボード

STM32WBが評価できるボードは、以下の1種類です。

搭載CPU 特徴 対象 データシート
P-NUCLEO-WB55 TMPM440 Arduinoコネクタ、ST Morphoコネクタを搭載 現在生産されている評価ボードは本製品のみ P-NUCLEO-WB55のデータシート

P-NUCLEO-WB55

P-NUCLEO-WB55は、STM32WB55を搭載した評価ボードです。

P-NUCLEO-WB55は、Arduinoコネクタ、ST Morphoコネクタが搭載されています。

Arduino(読み方：アルデュイーノ)

Arduinoは、電子工作用プラットフォーム。初心者にも扱いやすいのが特徴。

このため、ArduinoやST社のアプリケーションのプロトタイプに簡単に統合できます。

また、P-NUCLEO-WB55は、2021年2月現在、唯一生産されている評価ボードです。このため、評価ボードによるSTM32WBシリーズの評価には、本製品を使用することとなります。

STM32WBシリーズの対応OS

STM32WBシリーズに対応しているOSは以下の通りです。

  • TOPPERS-Pro/ASP3
  • μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compact(弊社製品)

弊社製品「μC3(マイクロ・シー・キューブ)」のご紹介

マイコン向け超軽量カーネルを採用したRTOS「μC3（マイクロ・シー・キューブ）/Compact」

μC3(マイクロ・シー・キューブ)/Compactは、マイコン内蔵の小さなメモリだけで動作するように最適化された、コンパクトなμITRON4.0仕様のRTOSです。

μC3/Compactは、ソースコードに直接コンフィグレーションを行うのではなく、付属のコンフィグレータによりGUIベースでRTOS、TCP/IP、デバイスのコンフィグレーションからベースコードの自動生成まで行います。