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【無線LAN】組み込みボードで無線LANを動かしてみた(Intel N6300編)①IntelのN-6300という無線LANカードの基礎知識、miniPCIeの無線LANカードを組み込みデバイスにつなぐ方法を調査

【※ 当記事は2020年7月2日時点の情報です】

ペイヴメント(@pavement1234)です。

エンジニア
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古いパソコンから抜き取ったN-6300というIntelの無線LANカードを例えばRaspberry Piみたいな組込デバイスに接続したい

こんな悩みを解決します。

今回やることは2つ。

  1. IntelのN-6300という無線LANカードの基礎知識
  2. miniPCIeの無線LANカードを組み込みデバイスにつなぐ方法を調査

バージョン情報

Linux Kernel 3.14

IntelのN-6300という無線LANカード

古いパソコンから抜き取ったN-6300というIntelの無線LANカード。

Intel公式サイトにN-6300の仕様が載ってます。当たり前ですがディスコン(生産中止)です。

発売日:2011
ステータス:Discontinued
アンテナ:3×3
バンド: 2.4 GHz/5 Ghz
最高速:450 Mbps
Wi-Fi認定: 802.11a/g/n
内蔵Bluetooth:いいえ
コンプライアンス: PCI, CISP, FIPS, FISMA
ボード・フォーム・ファクター:PCIe Half MiniCard(要はminiPCIe)
システムインターフェースタイプ:PCIe
MU-MIMO:いいえ

見た目はこんな感じ。とりあえずMACアドレスはマスクしておきました。

なんかシリアルNo的なものたちが何を示すのか、少し調べてみました。イマイチわからないのは飛ばしました。

D P/N:04W00N0 REV A05
DELLで番号が振りなおされてる模様。
そういえば、この無線LANカードはDELLのPCから引っこ抜いたものだった。
CN-04W00N-14084-3C8-07VO-A05
4W00Nが部品番号みたい。QRコードはこれを指してる。
MAC:xx xx xx xx xx xx
言わずもがなMACアドレスですね。
TA:E67160-013
いまいちわからん。誰か教えてくれ。

組み込みデバイスにつなぐには

IntelのN-6300というminiPCIeの無線LANカード。これをminiPCIeで組込ボードに接続するにはどうすればよいか?

①Raspberry Pi 3 B+にはminiPCIeがついてない

薄々気づいてましたがRaspberry Pi 3 B+にはN-6300を接続するためのminiPCIeがありません。困ったなぁ…。昔持ってたけど断捨離で捨てちゃったIntelのGalileo(廃版)にはminiPCIeが付いてたんですよね。今持ってるボードでPCIeがつながるものが無いか調べてみたらJetson Nanoが対応してそうですがM.2なので今回はパス。i.MX6 Sabre LiteはminiPCIeの変換ボードがありそうということが分かったので今回はi.MX6 Sabre Liteを選択。

Raspberry Pi 3 B+ なし
Raspberry Pi 1 なし
Dragonboard 410c なし
Altera DE0 nano SoC なし
NXP i.MX6 Sabre Lite(Boundary Device)あり(但し変換ボードが必要)
NVIDIA Jetson Nano あり(但しM.2)

ちなみにJetson NanoのM.2はこんな感じ。

ちなみに、M.2(エムドットツー)って旧称:NGFF(Next Generation Form Factor)だそうで。

M.2(エムドットツー)(旧称: Next Generation Form Factor、NGFF)は、コンピュータの内蔵拡張カードのフォームファクタと接続端子について定めた規格である。M.2はmSATAの後継として開発された。機能性に優れカードの幅や長さについてもより柔軟性を持つことから、SSDやそれを組み込むウルトラブックやタブレットコンピュータなどの小さいデバイスに適した規格とされる。

M.2は本質的にはSATA Expressの小型版といえる。M.2の提供するバスインターフェイスは論理的にはSATA Expressの上位互換である。M.2はSATA Expressの持つPCI ExpressとSATA 3.0との互換性に加えて、USB 3.0との内部互換性を備える。M.2端子には一つ以上の切り欠きがあり、組み合わせで機器のタイプを示す。 M.2の拡張カードには、Wi-Fi、Bluetooth、GPS、NFC、デジタルラジオ、WiGig、WWAN、SSDなど様々な機能を持たせることができる。バス方式はPCI Express、Serial ATA 3.0、USB 3.0(USB 2.0と下位互換)の三種類が提供される。SATA規格ではrevision 3.2で新たにM.2についてのハードウェアレイアウトを定めている。

M.2は4つのPCI Expressレーンと1つのSATA 3.0 6Gbpsポートを一つの端子内に備えており、PCI Express機器とSATAストレージ機器をM.2カードとして接続することができる。PCI Expressレーンはストレージ機器から見て通常のPCI Expressと全く同じに、追加の抽象化なく接続できる。2013年12月、PCI-SIG(英語版)は、M.2規格 1.0でM.2について定めている。

②i.MX6 Sabre LiteにPCIeを増設するには?

さて、i.MX6 Sabre Lite。要は下の写真の黄色枠にピンヘッダが出てるので、ここからminiPCIeに変換すれば良いのでしょう。しかしPCIeみたいな高速I/Fをこんなピンでつないで信号品質を保てるのでしょうか…。

ちょっと調べたら出てきた。Boundary Devices ドーターカードとOEMボード

 Boundary Devices Nit6X_PCIEに詳細が載ってる。

この写真はだけでは良く分からないので…。

 Nit6X_PCIE データシートを見たところ違う画像がありました。通販サイトの画像と違うがどっちが正しいのでしょう。ちなみに私が持ってるSabre LiteとNit6S_PCIEをつなぐには、ジャンパ線が必要みたいです。

更にNit6X_PCIE(公式)を見るとこんな画像が出てきます。なんか通販サイトの画像と違うけど、型番は一緒だしデータシートの画像と同じなのでこれが正しいんですかね?

mPCIE daughter board for i.MX6 boards Compatible with Nitrogen6X and BD-SL-i.MX6 boardと書いてあり一安心(取り急ぎポチりました)。

③USB3.0からminiPCIeを引っ張れないか?

とりあえずi.MX6ボードにminiPCIeを拡張できる目途が立ったのですが、USB 3.0規格のFAQ(1) ―― 信号波形からSuperSpeed USBを理解しようにある通り、USB3.0はPCIeと物理層が一緒のようです。それならUSB3.0に対応してるRaspberry Pi 4のUSB3.0ポートをminiPCIeに変換できるアダプタは無いものか?

色々調べましたが現時点(2019年9月)ではドンピシャな製品は無いみたいですが、類似のことを考えた人がいるのを発見。ina_aniさんのツイートを見るとRaspberry Pi 4のUSBはPCI Express接続なのでUSBコントローラを剥がしてPCIeボードを繋いだ様子。ツワモノですね。

ツイートから飛ぶとHACKADAYというサイトのGiving The Pi 4 PCI Expressという記事が出てきます。現状ここまでやりたいわけではありません。単にUSB3.0からminiPCIeが引っ張れればよいのです。まぁいつか製品化する人が出てくるだろうと思うので、しばし待つことにしました。

まとめ

IntelのN-6300という無線LANカードの基礎知識、miniPCIeの無線LANカードを組み込みデバイスにつなぐ方法を調査しました。

 

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