Seeed Studio ha lanzado una nueva placa basada en un chip de ultra bajo consumo: la XIAO nRF54LM20A Sense. Esta pequeña placa, con un tamaño de 21 mm × 17.8 mm, está basada en el SoC Nordic nRF54LM20A, que ofrece conectividad inalámbrica de ultra bajo consumo y es compatible con tecnologías como Bluetooth Mesh, Amazon Sidewalk y la nueva función Bluetooth Channel Sounding. Además, admite los protocolos Bluetooth LE, Matter, Thread y Zigbee, así como un modo propietario de 2.4 GHz con velocidades de hasta 4 Mbps para aplicaciones que requieren mayor rendimiento.
La XIAO nRF54LM20A Sense cuenta con un SoC con procesador Arm Cortex-M33 a 128 MHz, 512 KB de RAM, 2 MB de memoria no volátil (NVM) y un coprocesador RISC-V a 128 MHz. Además, esta placa ultracompacta integra 8 MB de memoria Flash externa, un micrófono digital PDM, una IMU de 6 ejes, un LED RGB, un conector de antena IPEX4 para antena externa de 2.4 GHz (incluida en kit de Seeed Studio) y un sistema integrado de administración de energía basado en el PMIC nPM1300, compatible con baterías Li-ion y Li-Po.
La XIAO nRF54LM20A está diseñada para dispositivos Bluetooth LE avanzados, aplicaciones de IoT, dispositivos portátiles, sensores inteligentes e inteligencia artificial en el borde (Edge AI) alimentados por batería, así como para aplicaciones de hogar inteligente e industriales que requieren bajo consumo energético, mayor capacidad de memoria, funciones avanzadas de seguridad y una amplia variedad de periféricos.
El precio aproximado de la XIAO nRF54LM20A Sense es de $15.90 USD en la tienda oficial de Seeed Studio.
Compatibilidad con entornos de desarrollo
La XIAO nRF54LM20A está diseñada para integrarse plenamente en el desarrollo de dispositivos IoT y de bajo consumo, gracias a su compatibilidad con Nordic nRF Connect SDK, el ecosistema oficial de Nordic basado en Zephyr RTOS.
Además, es compatible con PlatformIO, lo que facilita su uso dentro de entornos de desarrollo como Visual Studio Code. Esta integración permite a los desarrolladores trabajar con proyectos estructurados, compilar firmware de forma automatizada y gestionar dependencias de manera sencilla, lo que acelera el ciclo de desarrollo.
Asimismo, en la wiki de Seeed Studio se puede encontrar documentación detallada, junto con ejemplos prácticos para la programación de sus placas, lo que facilita el aprendizaje y la implementación de proyectos. (wiki.seeedstudio.com/xiao_nrf54lm20a…)
¿Qué es Amazon Sidewalk?
Amazon Sidewalk es una red inalámbrica que permite conectar dispositivos IoT mediante una infraestructura compartida. Utiliza dispositivos llamados Sidewalk Bridges, como los dispositivos Amazon Echo y Ring, que actúan como puentes entre los dispositivos IoT cercanos y la nube, permitiendo la comunicación incluso cuando el dispositivo no tiene una conexión Wi-Fi directa.
Amazon Sidewalk funciona mediante diferentes tecnologías inalámbricas. Una de ellas es Bluetooth Low Energy (BLE), que permite comunicaciones de bajo consumo energético, ideales para dispositivos pequeños alimentados por batería.
La XIAO nRF54LM20A puede enviar datos mediante Amazon Sidewalk hacia un Sidewalk Bridge cercano conectado a Internet. Este puente recibe la información del dispositivo y la transmite hacia los servicios en la nube, permitiendo una comunicación eficiente sin necesidad de una conexión Wi-Fi propia.
¿Qué es Bluetooth Channel Sounding?
Bluetooth Channel Sounding es una nueva función de Bluetooth Low Energy (BLE) que permite a los dispositivos medir la distancia entre ellos de forma precisa y segura. Esta tecnología utiliza dos métodos principales: Phase-Based Ranging (PBR), que calcula la distancia analizando los cambios de fase de la señal en diferentes frecuencias, y Round-Trip Time (RTT), que mide el tiempo que tarda una señal en ir y regresar entre dos dispositivos. La combinación de ambos permite mejorar la precisión y agregar seguridad contra ataques de retransmisión.
Bluetooth Channel Sounding está pensado para aplicaciones como localización de dispositivos, rastreadores inteligentes, llaves digitales, control de acceso y sistemas IoT, donde conocer la distancia exacta entre dispositivos es importante. Puede alcanzar mediciones con precisión de nivel centimétrico en condiciones adecuadas.
Especificaciones XIAO nRF54LM20A
- Placa: XIAO nRF54LM20A Sense
- Chipset: nRF54LM20A
- Procesador: Arm® Cortex®-M33 a 128 MHz, 512 KB de memoria, 2 MB de memoria no volátil (NVM)
- Coprocesador RISC-V: 128 MHz
- Memoria Flash externa: 8 MB de memoria flash externa integrada
- PMIC / Batería: PMIC nPM1300 para regulación de energía y carga de batería
- Interfaces:
- 28 pines GPIO
- 9 pines analógicos
- 1x I²C
- 1x UART
- 1x SPI
- 1x NFC
- 1x SHPHLD
- Componentes integrados:
- 1x LED de usuario (RGB de 3 colores)
- 1x LED de carga (indicador de carga de batería)
- 1x botón de reinicio (Reset)
- 1x botón de usuario
- 1x conector IPEX4 (para antena externa)
- 1x IMU de 6 ejes
- 1x micrófono PDM
- Conectividad inalámbrica:
- Bluetooth LE 6.0 (incluye Channel Sounding)
- Bluetooth Mesh
- NFC
- Thread
- Zigbee
- Matter
- Amazon Sidewalk
- Protocolos propietarios de 2.4 GHz
- Entrada de alimentación:
- USB Type-C: 5 V
- Batería: 3.7 V
- Modo de bajo consumo (3.7 V @ 2 A):
- Suspensión ligera (Light-Sleep): ~9.96 µA
- Suspensión profunda (Deep Sleep, System OFF): ~4.76 µA
- Suspensión profunda (System OFF con activación por GRTC): ~4.92 µA
- Modo apagado de envío (Ship-Mode): 0.33 µA
- Compatibilidad de software:
- Nordic nRF Connect SDK
- PlatformIO3
- Zephyr RTOS
- Temperatura de operación:
- -20 °C a 70 °C
- Dimensiones:
- 21 × 17.8 mm
- Documentación
Diagrama de pines XIAO nRF54LM20A
Características principales SoC Nordic nRF54LM20A
- Procesador:
- CPU Arm Cortex-M33 a 128 MHz
- FPU (Unidad de punto flotante)
- DSP (Procesamiento digital de señales)
- MPU (Unidad de protección de memoria)
- TrustZone
- Depuración: SWD, ETM, ITM, DWT, CTI, TPIU
- Coprocesador / SoftPeripherals:
- Coprocesador RISC-V a 128 MHz (VPR)
- Memoria:
- 2036 KB de memoria no volátil (NVM) tipo RRAM
- 512 KB de RAM
- Radio (Radiofrecuencia):
- Bluetooth® Low Energy (LE)
- LE 2M, LE 1M, LE Coded
- Channel Sounding (medición de distancia mediante señal)
- IEEE 802.15.4-2020 – 250 kbps
- Permite implementar Matter, Thread® y Zigbee®
- Protocolos propietarios de 2.4 GHz GFSK
- Velocidades: 4 Mbps, 2 Mbps y 1 Mbps
- Salida de antena de un solo extremo (balun integrado en el chip)
- Coprocesador criptográfico AES de 128 bits / ECB / CCM / AAR
- Potencia de transmisión (TX) configurable con pasos de 1 dBm, desde -10 dBm hasta el máximo
- Periféricos:
- Siete interfaces seriales completas con EasyDMA, compatibles con:
- I²C
- SPI controlador/periférico
- UART
- SPI de alta velocidad (HS-SPI) hasta 32 MHz
- Seis SPI hasta 8 MHz (SPIM, SPIS)
- Seis TWI hasta 400 kHz compatibles con I²C (TWIM, TWIS)
- UART de alta velocidad hasta 4 Mbps
- Seis UART hasta 1 Mbps (UARTE)
- SAADC con ocho canales programables de ganancia:
- 14 bits a 62.5 ksps (sobremuestreo)
- 12 bits a 125 ksps (sobremuestreo)
- 10 bits hasta 2 Msps
- Interfaz USB de alta velocidad (USBHS)
- RTC global capaz de funcionar en modo System OFF y actuar como temporizador compartido del sistema (GRTC)
- Dispositivo receptor NFC-A (NFCT)
- Interfaz de modulación por densidad de pulsos (PDM)
- Interfaz de audio multiplexada por división de tiempo (TDM), configurable también como interfaz I²S
- Tres unidades PWM de cuatro canales con generación autónoma de formas de onda
- Dos decodificadores de cuadratura (QDEC)
- Dos temporizadores independientes de vigilancia (WDT) para contextos seguros y no seguros
- Siete temporizadores de 32 bits con modo contador (TIMER)
- Sensor de temperatura (TEMP)
- Comparador y comparador de bajo consumo con activación desde modo System OFF (COMP, LPCOMP)
- Siete interfaces seriales completas con EasyDMA, compatibles con:
- Alimentación y reloj:
- Regulador DC/DC de una sola inductancia
- Funcionamiento con cristal de 32 MHz
- Cristal opcional de 32.768 kHz
- Seguridad:
- Arm TrustZone, Root of Trust, Secure Boot, Secure Storage
- Componentes de seguridad: Motor criptográfico (CRACEN), Gestión de claves (KMU)
- Protección física: Detectores contra manipulación (TAMPC, GLITCHDET), Protección contra ataques por análisis lateral