製品概要

3.1. 製品の特長

3.1.1. Armadilloとは

「Armadillo(アルマジロ)」は、Armコアプロセッサ搭載・Linux対応の組み込みプラットフォームのブランドです。 Armadilloブランド製品には以下の特長があります。

  • Armプロセッサ搭載・省電力設計

    Armコアプロセッサを搭載しています。1~数ワット程度で動作する省電力設計で、 発熱が少なくファンを必要としません。

  • 小型・手のひらサイズ

    CPUボードは名刺サイズ程度の手のひらサイズが主流です。 名刺の1/3程度の小さなCPUモジュールや無線LANモジュール等、超小型のモジュールもラインアップしています。

  • 標準OSとしてLinuxをプリインストール

    標準OSにLinuxを採用しており、豊富なソフトウェア資産と実績のある安定性を提供します。 ソースコードをオープンソースとして公開しています。

  • 開発環境

    Armadilloの開発環境として、「Atmark Techno Development Environment ATDE)」を無償で提供しています。 ATDEは、VMwareなど仮想マシン向けのデータイメージです。 このイメージには、Linuxデスクトップ環境をベースにGNUクロス開発ツールやその他の必要なツールが事前にインストールされています。 ATDEを使うことで、開発用PCの用意やツールのインストールなどといった開発環境を整える手間を軽減することができます。

3.1.2. Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eとは

Armadillo-IoTゲートウェイ A6Eは、従来製品以上に省電力で動作するIoTゲートウェイです。間欠動作にも対応しており、ハード・ソフトの両面で優れた省電力性能を有しています。

搭載する通信モジュールごとに各モデルが用意されています。

「Cat.1モデル」は幅広い用途で採用いただける最もスタンダードなモデルで、店舗・工場の設備や家庭用IoTゲートウェイとして利用するのに最適です。

「Cat.M1モデル」は超低消費電力でクラウドと通信できるセルラーLPWA(LTE-M)モジュールを搭載しているため、電源環境が難しい場所への設置に最適です。自立型のシステムを構築する場合、より小さな容量の太陽光パネルや蓄電池が選択可能になるため、システム全体のコストを大幅に低減することができます。

高い自由度と、開発のしやすさ、組み込み機器としての堅牢性をバランスよく兼ね備えており、オリジナルの商用 IoT ゲートウェイを市場のニーズに合わせてタイムリーに開発したい方に好適です。

[fig.about-a63

図3.1 Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eとは


  • 省電力モード搭載・バッテリー駆動の機器に最適

    省電力モードを搭載し、「アプリケーションからArmadillo-IoT ゲートウェイ A6E本体の電源をOFFにする」「RTC(リアルタイムクロック)のアラームで決まった時間に本体の電源をONにする」「省電力モードで動作させ、SMSの受信で復帰する (Cat.M1モデルのみ対応)」といった細かな電源制御、間欠動作が可能です。

    必要な時だけ本体を起動するといった間欠動作運用が可能なので、バッテリーで稼動させるような機器に適しています。

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図3.2 間欠動作の例


  • RS485や接点入出力を標準搭載

    LAN、USB2.0のインターフェースに加えて、多くの事例で利用されているRS485シリアル通信(半二重)、接点入力2ch、接点出力2chを標準搭載しました。 また、筐体内の基板には更なる拡張インターフェース(UART/GPIO/I2C/SPI/CAN/PWM/他)が用意されており、幅広い目的に沿った拡張をすることができます。

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図3.3 様々なデバイスとの接続例


  • コンテナ型のArmadillo Base OSを搭載し、差分アップデートにも対応

    LinuxをベースとしたArmadillo Base OSは、コンパクトでセキュリティリスクが抑えられたコンテナアーキテクチャーのOSであり、標準でソフトウェアアップデート機能を有しています。アプリケーションソフトウェアはコンテナ上で動作し、コンテナのアップデートで新機能の追加やセキュリティ更新をすることができます。また差分アップデート機能にも対応しているため、アップデート時の通信容量を抑えることができ、通信速度が限られているLTE-M回線でも運用しやすくなっています。

  • 各種クラウドIoTサービスに対応したゲートウェイコンテナを提供

    各種クラウドIoTサービス(Azure IoTやAWS IoT Core)に対応したゲートウェイコンテナを用意しました。従来のモデルでは、ユーザー自身が開発するアプリケーションソフトウェア上で、ゲートウェイとしての機能の他、通信障害時の対応、セキュリティ対応、間欠動作時の挙動などの難しい課題を自ら解決する必要がありました。

    あらかじめ用意されたゲートウェイコンテナを活用することで、これらの課題に対処することができ、短期間にIoTシステムを構築可能です。

  • 用途に合わせて複数のラインアップを用意

    Armadillo-IoTゲートウェイ A6Eは、高速通信が可能な「Cat.1モデル」、LTE-M通信モジュール搭載の「Cat.M1モデル」、モバイル通信モジュール非搭載の「WLANモデル」、モバイル通信モジュールとWLANどちらも非搭載で、最もシンプルな「LANモデル」をラインアップしています。

設置環境や用途に合わせて製品を選ぶことができます。

3.1.3. Armadillo Base OSとは

Armadillo Base OSは、アットマークテクノが提供する専用ディストリビューションです。 Linux5.10をベースに、コンテナ管理機能、ソフトウェアアップデート機能、ネットワークマネージャーなどに対応。 機能を限定したコンパクトなOSで、安全性の高い運用を実現します。

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図3.4 Armadillo Base OSとは


  • OSのコンパクト化

    OS基盤の機能を最小限にしたことで、セキュリティリスクを低減しています。 アットマークテクノが継続的にアップデートを提供するため、 高セキュリティなIoT機器として長期間に渡り運用することができます。

  • コンテナによるアプリケーション運用

    アプリケーションを「コンテナ」単位でOSから分離して管理できるため、コンテナごとのアップデートが可能です。 サンドボックス化されることにより、悪意あるソフトウェアからの攻撃に対する機器全体の保護に有効性を発揮します。

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図3.5 コンテナによるアプリケーションの運用


  • アップデート機能を標準搭載

    ネットワークやUSBメモリ、microSDカードによるアップデート機能を標準搭載しています。 正しく署名されたソフトウェアのみアップデートできる仕組みや、差分アップデート機能も用意されています。 OS・ブートローダー・コンテナ部分は、安全性を担保するため二面化し、リカバリー機能を備えています。 万が一アップデートに失敗した場合でも、作業前の状態にロールバックすることができます。

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図3.6 ロールバックの仕組み


  • 堅牢性の向上

    安定性の高いファイルシステムで、ストレージへの書込みを減らして消耗を抑制するなど、 高い堅牢性を有します。運用ログの記録機能も標準搭載しています。

  • セキュリティ機能の向上

    コンテナにアクセス権限を設けて管理することができます。 デバイス証明に利用できるセキュアエレメントを搭載するほか、セキュア環境「OP-TEE」を利用 可能な状態で提供しています。

3.2. 製品ラインアップ

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eの製品ラインアップは次のとおりです。

表3.1 Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eラインアップ

名称 型番

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 開発セット

AG6271-C03D0

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 開発セット

AG6221-C01D0

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 開発セット

AG6211-C02D0

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ非搭載)

AG6261-C01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ非搭載)

AG6261-U01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無、WLANコンボ非搭載)

AG6261-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ付属)

AG6271-C03Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ付属)

AG6271-U03Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ無)

AG6271-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属)

AG6221-C01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属)

AG6221-U01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無)

AG6221-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産用 (WLAN基板アンテナ付属)

AG6211-C02Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産用 (WLAN基板アンテナ無)

AG6211-C00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産ボード (WLAN基板アンテナ付属)

AG6211-U02Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産ボード (WLAN基板アンテナ無)

AG6211-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E LANモデル 量産用

AG6201-C00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E LANモデル 量産ボード

AG6201-U00Z


3.2.1. Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.1モデル 開発セット

Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.1モデル 開発セット(型番:AG6271-C03D0)は、Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル を使った開発がすぐに開始できるように、開発に必要なものを一式含んだセットです。

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図3.7 Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.1モデル


  • Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E Cat.1モデル 本体
  • LTE用外付けアンテナx2
  • USB(Aオス-microB)ケーブル
  • ACアダプタ(12V/2.0A)

3.2.2. Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.M1モデル 開発セット

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 開発セット(型番:AG6221-C01D0)は、Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル を使った開発がすぐに開始できるように、開発に必要なものを一式含んだセットです。

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図3.8 Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.M1モデル


  • Armadillo-IoTゲートウェイ A6E Cat.M1モデル 本体
  • LTE用外付けアンテナ
  • USB(Aオス-microB)ケーブル
  • ACアダプタ(12V/2.0A)

3.2.3. Armadillo-IoTゲートウェイ A6E WLANモデル 開発セット

Armadillo-IoTゲートウェイ A6E WLANモデル 開発セット(型番:AG6211-C02C0)は、Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル を使った開発がすぐに開始できるように、開発に必要なものを一式含んだセットです。

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図3.9 Armadillo-IoTゲートウェイ A6E WLANモデル


  • Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E WLANモデル 本体
  • USB(Aオス-microB)ケーブル
  • ACアダプタ(12V/2.0A)

3.2.4. Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E量産用

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E量産用は、Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E 開発セットのセット内容を必要最小限に絞った量産向けのラインアップです。

表3.2 Armadillo-IoT ゲートウェイ A6E量産用一覧

名称 型番

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ付属)

AG6271-C03Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ付属)

AG6271-U03Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無、WLANコンボ搭載、WLAN基板アンテナ無)

AG6271-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ非搭載)

AG6261-C01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属、WLANコンボ非搭載)

AG6261-U01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無、WLANコンボ非搭載)

AG6261-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産用 (LTEアンテナセット付属)

AG6221-C01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット付属)

AG6221-U01Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E Cat.M1モデル 量産ボード (LTEアンテナセット無)

AG6221-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産用 (WLAN基板アンテナ付属)

AG6211-C02Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産用 (WLAN基板アンテナ無)

AG6211-C00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産ボード (WLAN基板アンテナ付属)

AG6211-U02Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E WLANモデル 量産ボード (WLAN基板アンテナ無)

AG6211-U00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E LANモデル 量産用

AG6201-C00Z

Armadillo-IoTゲートウェイA6E LANモデル 量産ボード

AG6201-U00Z


3.3. 仕様

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eの主な仕様を 表3.3「仕様(Cat.1 モデル、Cat.M1 モデル)」表3.4「仕様 (WLAN モデル、LAN モデル)」 に示します。

表3.3 仕様(Cat.1 モデル、Cat.M1 モデル)

型番 AG6271-C03D0, AG6271-C03Z, AG6271-U03Z, AG6271-U00Z AG6261-C01Z, AG6261-U01Z, AG6261-U00Z AG6221-C01D0, AG6221-C01Z, AG6221-U01Z, AG6221-U00Z

プロセッサ

NXP Semiconductors i.MX6ULL

ARM Cortex-A7 x 1

・命令/データキャッシュ 32KByte/32KByte

・L2 キャッシュ 128KByte

・内部 SRAM 128KByte

・メディアプロセッシングエンジン(NEON)搭載

・Thumb code(16bit 命令セット)サポート

システムクロック

CPU コアクロック(ARM Cortex-A7): 528MHz

DDR クロック: 396MHz

源発振クロック: 32.768kHz, 24MHz

RAM

DDR3L: 512MByte

バス幅: 16bit

ROM

eMMC: 3.5GB [a]

LAN(Ethernet)

100BASE-TX/10BASE-T x 1

AUTO-MDIX対応

無線LAN/BT

WLAN+BT コンボモジュール

Laird Connectivity 製 Sterling LWB5+ 搭載

IEEE 802.11a/b/g/n/ac and BT

非搭載

モバイル通信

LTE Cat.1 (タレスDIS製 ELS31-J搭載) [b] [c]

LTE CAT-M1(タレスDIS製 EMS31-J搭載) [b] [d]

SIMスロット: nanoSIM対応

USB

USB 2.0 Host x 1 (High Speed)

SD

microSDスロット x 1 [e]

入出力インターフェース

接点入力(電流シンク出力タイプに接続可能) x 2

接点出力(無極性) x 2

シリアル(RS485)

2線式(Data+, Data-, GND) x 1

最大データ転送レート: 5Mbps

終端抵抗 120Ω内蔵 [f]

拡張インターフェース [g]

GPIO x 24、UART x 2、I2C x 1、SPI x 1、CAN x 2、I2S x 1、PWM x 4、A/D x 4、MQS x 1

カレンダ時計

リアルタイムクロック搭載

外部バックアップ用電源入力対応

スイッチ

ユーザースイッチ x 1

設定用スイッチ x 2

LED

SYS(Green) x 1

APP(Green) x 1

WWAN(Green) x 1

メンテナンスポート

USB micro B シリアルコンソール

セキュアエレメント

NXP Semiconductors SE050

入力電源

DC 8~26.4V

消費電力(参考値) [h]

約4mW : シャットダウン時

約140mW : スリープ時

約700mW : アクティブ時

約3000mW : 最大消費電力

約3mW : シャットダウン時

約130mW : スリープ時

約700mW : アクティブ時

約2600mW : 最大消費電力

約3mW : シャットダウン時

約120mW : スリープ時

約200mW : スリープ時 (SMS起床可能)

約600mW : アクティブ時

約2050mW : 最大消費電力

動作温度範囲

-20~+60℃ (結露なきこと)

外形サイズ(基板)

103 x 87 mm (突起部、アンテナを除く)

外形サイズ(ケース)

106.2 x 90 x 32.2 mm (突起部、アンテナを除く)

[a] pSLC での数値です。出荷時 pSLC に設定しています。

[b] モバイル通信を利用する時は、外付けアンテナを接続する必要があります。

[c] 認証取得済みキャリア: docomo、対応バンド: (1/8/19)、下り10.3Mbit/s、上り5.2Mbit/s

[d] 認証取得済みキャリア: docomo/Softbank/KDDI、対応バンド: (1/8/18/19/26)、下り300kbit/s、上り375kbit/s※Softbankをご利用予定の場合はお問い合わせください。※KDDI は料金プランが LPWA (LTE-M) の SIM のみ動作いたします。 LTE Cat 1 などの料金プランでは動作しません。

[e] ケースに入れた状態で操作することはできません。

[f] ディップスイッチの操作で抵抗の切り離しが可能です。

[g] i.MX6ULL のピンマルチプクレスの設定で、優先的に機能を割り当てた場合に拡張可能な最大数を記載しています。

[h] LTEのsignal qualityが80%かつ周辺機器が未接続の時の参考値となります。電波環境や接続するデバイスにより消費電力は変化します。


表3.4 仕様 (WLAN モデル、LAN モデル)

型番 AG6211-C02D0, AG6211-C02Z, AG6211-C00Z, AG6211-U02Z, AG6211-U00Z AG6201-C00Z, AG6201-U00Z

プロセッサ

NXP Semiconductors i.MX6ULL

ARM Cortex-A7 x 1

・命令/データキャッシュ 32KByte/32KByte

・L2 キャッシュ 128KByte

・内部 SRAM 128KByte

・メディアプロセッシングエンジン(NEON)搭載

・Thumb code(16bit 命令セット)サポート

システムクロック

CPU コアクロック(ARM Cortex-A7): 528MHz

DDR クロック: 396MHz

源発振クロック: 32.768kHz, 24MHz

RAM

DDR3L: 512MByte

バス幅: 16bit

ROM

eMMC: 3.5GB [a]

LAN(Ethernet)

100BASE-TX/10BASE-T x 1

AUTO-MDIX対応

無線LAN/BT

WLAN+BT コンボモジュール

Laird Connectivity 製 Sterling LWB5+ 搭載

IEEE 802.11a/b/g/n/ac and BT

非搭載

モバイル通信

非搭載

USB

USB 2.0 Host x 1 (High Speed)

SD

microSDスロット x 1 [b]

入出力インターフェース

接点入力(電流シンク出力タイプに接続可能) x 2

接点出力(無極性) x 2

シリアル(RS485)

2線式(Data+, Data-, GND) x 1

最大データ転送レート: 5Mbps

終端抵抗 120Ω内蔵 [c]

拡張インターフェース [d]

GPIO x 24、UART x 2、I2C x 1、SPI x 1、CAN x 2、I2S x 1、PWM x 4、A/D x 4、MQS x 1

カレンダ時計

リアルタイムクロック搭載

外部バックアップ用電源入力対応

スイッチ

ユーザースイッチ x 1

設定用スイッチ x 2

LED

SYS(Green) x 1

APP(Green) x 1

WWAN(Green) x 1 [e]

メンテナンスポート

USB micro B シリアルコンソール

セキュアエレメント

NXP Semiconductors SE050

入力電源

DC 8~26.4V

消費電力(参考値) [f]

約3mW : シャットダウン時

約130mW : スリープ時

約700mW : アクティブ時

約1900mW : 最大消費電力

約3mW : シャットダウン時

約130mW : スリープ時

約700mW : アクティブ時

約1300mW : 最大消費電力

動作温度範囲

-20~+60℃ (結露なきこと)

外形サイズ(基板)

103 x 87 mm (突起部、アンテナを除く)

外形サイズ(ケース)

106.2 x 90 x 32.2 mm (突起部、アンテナを除く)

[a] pSLC での数値です。出荷時 pSLC に設定しています。

[b] ケースに入れた状態で操作することはできません。

[c] ディップスイッチの操作で抵抗の切り離しが可能です。

[d] i.MX6ULL のピンマルチプクレスの設定で、優先的に機能を割り当てた場合に拡張可能な最大数を記載しています。

[e] WLAN モデルと LAN モデルは WWAN LED をユーザーが自由に使用することができます。

[f] 周辺機器が未接続の時の参考値となります。電波環境や接続するデバイスにより消費電力は変化します。


3.4. ブロック図

Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eのブロック図は次のとおりです。

images/ag6221_block_diagram.svg

図3.10 Armadillo-IoT ゲートウェイ A6Eブロック図


3.5. ストレージデバイスのパーティション構成

Armadillo-IoTゲートウェイ A6EのeMMCのパーティション構成を 表3.5「eMMCメモリマップ」に示します。

表3.5 eMMCメモリマップ

パーティション サイズ ラベル 説明

1

300MiB

rootfs_0

A/B アップデートのA面パーティション(Linuxカーネルイメージ, Device Tree Blob, Alpine Linux rootfsを含む)

2

300MiB

rootfs_1

A/B アップデートのB面パーティション(Linuxカーネルイメージ, Device Tree Blob, Alpine Linux rootfsを含む)

3

50MiB

logs

ログ書き込み用パーティション

4

200MiB

firm

ファームウェア用パーティション

5

2.5GiB

app

アプリケーション用パーティション


Armadillo-IoT ゲートウェイ A6EのeMMCのブートパーティションの構成を表3.6「eMMC ブートパーティション構成」に示します。

表3.6 eMMC ブートパーティション構成

ディスクデバイス サイズ 説明

/dev/mmcblk0boot0

4 MiB

A/B アップデートのA面

/dev/mmcblk0boot1

4 MiB

A/B アップデートのB面


Armadillo-IoT ゲートウェイ A6EのeMMCのGPP(General Purpose Partition)の構成を表3.7「eMMC GPP構成」に示します。

表3.7 eMMC GPP構成

ディスクデバイス サイズ 説明

/dev/mmcblk0gp0

8 MiB

ライセンス情報等の保存

/dev/mmcblk0gp1

8 MiB

予約領域

/dev/mmcblk0gp2

8 MiB

予約領域

/dev/mmcblk0gp3

8 MiB

ユーザー領域