Türchen 12 – nRF Connect SDK: Zephyr RTOS vs. Bare-Metal-Option
nRF Connect SDK
Unverzichtbares Toolkit für die IoT-Entwicklung
Das nRF Connect SDK ist ein vielseitiges und einheitliches Software Development Kit, das für die Entwicklung von IoT-Lösungen mit den drahtlosen Geräten der Nordic-Serien nRF54, nRF53, nRF52, nRF70 und nRF91 konzipiert wurde. Es bietet ein flexibles Framework für die Erstellung sicherer, energieeffizienter Produkte – von schlanken Anwendungen auf ressourcenbeschränkten Geräten bis hin zu komplexen, funktionsreichen Systemen.
Das SDK basiert auf dem Open-Source-Zephyr-RTOS und wird durch proprietäre Software von Nordic erweitert. Es wird als ein einziges, optimiertes Paket geliefert, das speziell auf die Hardware von Nordic zugeschnitten ist. Entwickler erhalten sofort Zugriff auf eine breite Palette an Ressourcen – Beispielanwendungen, Protokoll-Stacks, Netzwerkbibliotheken, Treiber und Sicherheitsfunktionen – und können sich so auf Innovation und Differenzierung konzentrieren, anstatt die Grundlagen neu zu erfinden.
Das SDK kann durch Add-ons von Nordic und Partnern erweitert werden, die zusätzliche Funktionen wie spezialisierte Anwendungen, Protokollunterstützung oder sogar komplette SDKs für bestimmte Technologien und Anwendungsfälle bereitstellen.
Neben der Zephyr-basierten Entwicklung bietet das SDK auch eine Bare-Metal-Option für die nRF54L-Serie. Dieser Weg ist ideal für einfache Bluetooth-Low-Energy-Anwendungen, die kein RTOS oder erweiterte Funktionen benötigen, und gibt Entwicklern die Freiheit, den Ansatz zu wählen, der am besten zu ihrem Projekt passt.
Nordic unterstützt das SDK mit einer umfassenden Suite von Entwicklungstools – einschließlich nRF Connect für Desktop, Mobile und VS Code – und bietet eine vollständige IDE-Umgebung für die Entwicklung von IoT-Anwendungen der nächsten Generation. Um den Einstieg zu erleichtern, bietet Nordic außerdem interaktive Online-Kurse über die Nordic Developer Academy mit praktischen Übungen zu verschiedenen Themen.
Zephyr RTOS vs. Bare-Metal-Option
Zephyr RTOS und die Bare-Metal-Option des nRF Connect SDK sind zwei unterschiedliche Firmware-Pfade innerhalb derselben SDK-Umgebung, hauptsächlich für die nRF54L-Serie.
Zephyr RTOS
Zephyr RTOS ist ein Open-Source-Echtzeitbetriebssystem, das speziell für sichere, stromsparende und vernetzte Embedded-Geräte entwickelt wurde. Es verfügt über einen Kernel mit kleinem Footprint, ist hochgradig konfigurierbar und modular, um eine breite Palette von Anwendungen zu unterstützen – von einfachen Sensoren bis hin zu komplexen IoT-Geräten. Zephyr bietet ein umfangreiches Ökosystem mit Middleware, Sicherheitsfunktionen, Gerätetreibern, Netzwerk-Stacks und unterstützt mehrere CPU-Architekturen. Es bildet die Grundlage des nRF Connect SDK und gilt als Branchenstandard für Embedded-RTOS-Lösungen.
Wählen Sie Zephyr RTOS, wenn
- Sie erweiterte Bluetooth-LE-Funktionen, Central-Rolle, Multiprotokoll (Thread, Zigbee, Matter usw.) oder Ökosystem-Integrationen benötigen.
- Ihre Anwendung komplex genug ist, um von Multithreading, Zephyr-Treibern und umfangreicher Middleware zu profitieren.
- Sie eine vollständig skalierbare Plattform für alle Nordic-Gerätefamilien wünschen.
Bare-Metal-Option
Die Bare-Metal-Option des nRF Connect SDK ist ein neuer, alternativer Entwicklungsweg innerhalb der SDK-Umgebung, der die Entwicklung von Single-Threaded-Bluetooth-LE-Anwendungen auf der nRF54L-Serie ermöglicht. Sie ist für Entwickler gedacht, die einfache Bluetooth-LE-Anwendungen erstellen, wie z. B. einfache Datenaustausch-Anwendungen mit Konnektivität (in Anwendungen wie medizinischen Geräten, Sport-Wearables, Trackern oder Beacons), die nicht von einem RTOS oder erweiterten Funktionen profitieren.
Wählen Sie Bare Metal, wenn
- Sie ein einfaches Bluetooth-LE-Peripheral-Gerät auf nRF54L entwickeln, ohne Bedarf an Central-Rolle oder erweiterten BLE-Funktionen.
- Sie ein Programmiermodell und eine SoftDevice-API wünschen, die dem Legacy-nRF5-SDK nahekommen.
- Sie Wert auf minimale Komplexität und etwas geringeren Overhead legen und Single-Bank-DFU für Sie attraktiv ist.
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Sie können einen Chipolo LOOP oder CARD und ein Nordic DevKit Ihrer Wahl stellvertretend für Ihr Unternehmen gewinnen.
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nRF54L15-DK
Das nRF54L15 DK (Entwicklungskit) verfügt über den drahtlosen SoC (System-on-Chip) nRF54L15 und kann die drahtlosen SoCs nRF54L10 und nRF54L05 emulieren. Das kostengünstige DK stellt Entwicklern alle Funktionen auf einer einzigen Platine zur Verfügung.
nRF54LM20-DK
Das nRF54LM20-DK ist ein Entwicklungskit für den drahtlosen SoC nRF54LM20A, der Bluetooth LE, Matter, Aliro, Thread, Zigbee und proprietäre 2,4-GHz-Protokolle (bis zu 4 Mbit/s) unterstützt.
nPM1304-EK
Das nPM1304-Evaluierungskit für den nPM1304, einen hochentwickelten Power Management IC (PMIC) mit Batterieladefunktion und einzigartigen Systemverwaltungsfunktionen wie präziser Ladezustandsanzeige, Watchdog- und Boot-Timer, Ship- und Hibernate-Modus und vielem mehr.
nPM1300-EK
Das nPM1300 Evaluation Kit (EK) ist eine Hardwareplattform zur Bewertung und Konfiguration des nPM1300 Power Management IC (PMIC) durch codefreie Integration mit der nPM PowerUP Desktop-Anwendung.
nPM2100-EK
Das nPM2100 Evaluation Kit (EK) ist eine Hardwareplattform zur Bewertung und Konfiguration des nPM2100 Power Management IC (PMIC), der für nicht wiederaufladbare Batterien entwickelt wurde und eine nahtlose, codefreie Konfiguration über die nPM PowerUP Desktop-App ermöglicht.
Power Profiler Kit 2
Das Power Profiler Kit II (PPK2) ist ein eigenständiges Gerät, das Ströme von unter einem Mikroampere bis zu 1 Ampere auf allen Nordic DKs sowie auf externer Hardware messen und optional liefern kann.
nRF7002-DK
Das nRF7002 DK ist das Entwicklungskit für die Wi-Fi 6-Begleit-ICs nRF7002 und nRF7001. Es enthält alles, was Sie benötigen, um mit der Entwicklung auf einem einzigen Board zu beginnen. Das DK verfügt über einen Multiprotokoll-System-on-Chip (SoC) nRF5340 als Host-Prozessor für den nRF7002.
nRF9151-DK
Das nRF9151 DK ist ein kostengünstiges, vorzertifiziertes Einplatinen-Entwicklungskit zur Evaluierung und Entwicklung des nRF9151 System-in-Package (SiP) für LTE-M, NB-IoT, GNSS und DECT NR+. Es verfügt über eine dedizierte LTE-M-, NB-IoT- und DECT NR+-Antenne, die eine Vielzahl von Frequenzbändern für den weltweiten Einsatz unterstützt.
Thingy:91 X
Das Nordic Thingy:91 X ist eine batteriebetriebene Prototyping-Plattform für zelluläres IoT auf Basis des nRF9151 System-in-Package (SiP), das LTE-M, NB-IoT, GNSS und NR+ unterstützt und für den weltweiten Einsatz zertifiziert ist. Es ist die ideale Plattform für die schnelle Entwicklung eines Prototyps für jedes zelluläre IoT-Konzept und eignet sich besonders für Anwendungen zur Bestandsverfolgung. Nordic Thingy:91 X ermöglicht die Standortverfolgung über Mobilfunk (MCELL und SCELL), WLAN oder GNSS in Kombination mit den nRF Cloud Location Services.
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