ist in der Lage, Sensoren und Peripheriegeräte autonom zu verwalten und den Haupt-Mikrocontroller so lange ausgeschaltet zu halten, bis er wirklich benötigt wird.
Mit einem typischen Standby-Stromverbrauch von nur 200 nA bei 3,0 V und einem Abfragestrom von 1 µA kann der nPZ2100 bis zu sechs unabhängige Peripheriegeräte über I²C oder SPI autonom verwalten. Er verfügt über vier integrierte 1-mA-Peripherie-Leistungsschalter und einen dedizierten 10-mA-Host-Leistungsschalter. Das Gerät ist für einen industriellen Temperaturbereich von −40 °C bis +85 °C geeignet.
Da immer mehr Rechenleistung und künstliche Intelligenz an den Netzwerkrand verlagert werden, gewinnt das Energiemanagement ebenso an Bedeutung wie die Rechenleistung selbst. Hochleistungsmikrocontroller, drahtlose SoCs und KI-Beschleuniger können erhebliche Mengen an Energie verbrauchen, doch viele Anwendungen benötigen diese Rechenleistung nur zeitweise.
Der nPZ2100 bietet eine extrem stromsparende Systemsteuerungsschicht für diese energieintensiven Geräte. Er überwacht Sensoren, analoge Signale, Zeitabläufe und Systemereignisse und aktiviert den Host nur bei Bedarf. Seine 256 Byte SRAM, der 8-Bit-Dreikanal-ADC, der 32-Bit-Globalzeitzähler mit Alarmfunktion, der Watchdog-Timer und der universelle Ereigniszähler sowie der energieoptimierte Betrieb für Energy Harvesting geben Entwicklern die Werkzeuge an die Hand, um Systeme nach einem einfachen Prinzip zu erstellen: Erkennen, Entscheiden, Aktivieren und Verarbeiten – anstatt den Hauptprozessor permanent laufen zu lassen.
Der nPZ2100 kann zudem nicht benötigte Peripheriegeräte deaktivieren, wodurch deren Leerlaufstromverbrauch eliminiert und das Aufwecken des Host-Mikrocontrollers reduziert wird. Durch die Übernahme der Sensorkommunikation und Systemüberwachung im ausgeschalteten Zustand des Hosts kann der nPZ2100 die Host-Verfügbarkeit und den Gesamtstromverbrauch des Systems deutlich senken.
Der nPZ2100 wurde entwickelt, um die Akkulaufzeit zu verlängern, den Wartungsaufwand zu reduzieren, den Einsatz kleinerer Netzteile zu ermöglichen und neue Möglichkeiten für Energy Harvesting und intelligente Edge-Geräte zu schaffen. Seine Energiemanagementfunktionen können die Abfragefrequenz von Sensoren und die Aktivierungen des Mikrocontrollers verringern und gleichzeitig das Energiebudget des Systems optimieren.
Da die Anforderungen der EU-Batterieverordnung hinsichtlich der Austauschbarkeit tragbarer Batterien am 18. Februar 2027 in Kraft treten, kann der nPZ2100 Designern auch dabei helfen, die Lebensdauer zwischen den Batteriewechseln zu verlängern, die Häufigkeit von Batteriewechseln zu reduzieren und gleichzeitig energieeffizientere Produktdesigns zu fördern.
Das Gerät eignet sich für ein breites Anwendungsspektrum, darunter drahtlose IoT-Sensoren, Smart-Home- und Gebäudetechnik, Anlagenverfolgung und -überwachung, elektronische Preisschilder und Wearables. Es kann außerdem in Fernbedienungen und Mensch-Maschine-Schnittstellen, Sicherheits- und Überwachungsprodukten, batteriebetriebenen Industriesensoren, Unterhaltungselektronik und Energiegewinnungssystemen eingesetzt werden.
Der nPZ2100 ist ein weiterer Schritt hin zu Nanopowers Vision, intelligentes, extrem energiesparendes Management zu einem unverzichtbaren Bestandteil der nächsten Generation vernetzter, KI-gestützter Edge-Systeme zu machen. „Die Akkulaufzeit ist ein systemrelevantes Thema“, so Svein-Egil Nielsen, CEO von Nanopower Semiconductor. „Selbst ein Prozessor mit exzellentem Leerlaufstrom kann in diesem Zustand erhebliche Mengen an Energie verbrauchen und zudem tausende Male am Tag aktiv werden, um nach unwichtigen Ereignissen zu suchen. Mit nPZero verfolgen wir ein einfaches Ziel: Der Prozessor soll so lange ausgeschaltet bleiben, bis etwas zu verarbeiten ist.“
Verfügbarkeit:
Das Datenblatt, das Produktinformationsdokument (PID) und die zugehörigen Entwicklungsressourcen für den nPZ2100 sind über das Nanopower-Entwicklungsportal verfügbar. Entwicklungskits, Engineering-Muster und Entwicklungsstempel für den nPZero 2100 werden voraussichtlich ab September 2026 erhältlich sein. Kunden und Partner erhalten so die Möglichkeit, die Technologie zu evaluieren und Anwendungen zu entwickeln, bevor die vollständige Produkteinführung und die Serienproduktion für das zweite Quartal 2027 geplant sind.
