Wio-S3 ワイヤレスモジュール概要



製品概要
Wio-S3 wireless module は、ESP32-S3R8 デュアルコア Xtensa® LX7 MCU と長距離通信が可能な SX1262 LoRa チップ を搭載したモジュールです。EU868、US915 などの LoRaWAN 周波数プランに対応し、2.4GHz Wi-Fi および BLE 5.0 接続もサポートします。16MB Flash と 8MB PSRAM を内蔵しており、エッジ AI 処理に最適です。
オンボード IPEX コネクタあり/なしの 2 種類を用意しており、開発者に柔軟なアンテナ統合オプションを提供します。TCXO を搭載しているため、安定かつ高精度な RF 性能を実現し、長距離・高性能・高信頼の無線通信を必要とする IoT アプリケーションに適しています。
| SKU | 名称 | 仕様 |
|---|---|---|
| 100020327 | Wio-S3 Wireless Module | IPEX コネクタ付き |
| 100079384 | Wio-S3-N Wireless Module | IPEX コネクタなし |

LoRa® や LoRaWAN® にあまり詳しくない場合は、詳細についてこの記事 LoRapedia をご覧ください。
特長
- 高性能 MCU: 最大 240 MHz 動作の ESP32-S3R8 デュアルコア Xtensa® LX7 MCU をベースとしています。
- 大容量メモリ: 16 MB 外部 Flash と 8 MB PSRAM を搭載し、複雑な IoT およびエッジ AI アプリケーションに対応します。
- Wi-Fi & Bluetooth® 接続: 2.4 GHz Wi-Fi(IEEE 802.11 b/g/n)および Bluetooth® 5.0 Low Energy をサポートします。
- 高度な LoRa® トランシーバ & グローバル LoRaWAN® 対応: 長距離・低消費電力無線通信向け Semtech SX1262 チップを採用。EU868、US915、AU915、AS923、KR920、IN865 など複数の LoRaWAN® 周波数プランに対応し、世界各地での展開が可能です。
- 豊富な周辺インターフェース: UART、I2C、SPI、USB、ADC、PWM、I2S、SD/MMC、CAN(TWAI®)、GPIO をサポートします。
- 高い RF 性能:
- 感度: 最大 -137 dBm @ SF12, BW125 kHz
- RF 出力電力: 最大 20.9 dBm @ 868/915 MHz
- 高い安定性: 内蔵 TCXO により、安定した周波数基準と信頼性の高い RF 通信を実現します。
- 超低消費電力: スリープ電流は最小 9.3 μA。
- RF シールド設計: シールドカバーを内蔵し、信号の完全性向上と EMI 保護を実現します。
- 柔軟なアンテナオプション: オンボード IPEX コネクタの有無を選択でき、さまざまなアンテナ統合ニーズに対応します。
- コンパクトな SMT フォームファクタ: 21.6 × 16.5 × 3.3 mm、38 ピン SMT パッケージで、省スペース設計への組み込みが容易です。
- 使いやすさ: コマンドファームウェアを内蔵し、SDK を用いたカスタム製品開発をサポートします。
- コストパフォーマンスに優れたソリューション: 最適化されたハードウェア設計により、高い性能を競争力のあるコストで提供します。
- IoT アプリケーション向けに設計: スマート農業、産業用 IoT、環境モニタリング、資産トラッキング、エッジ AI 展開などに最適です。
- FCC、CE、Telec 認証取得
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用途
LoRaWAN® センサーノードおよび幅広い無線通信アプリケーションに最適であり、環境モニタリング、スマート農業、産業用 IoT、資産トラッキング、スマートシティ、リモートセンシングシステムなどに利用できます。

- スマート農業: 環境条件の遠隔監視を可能にし、精密農業やスマート灌漑を支援します。
- 産業オートメーション: 産業監視やメッシュネットワークをサポートし、複雑な環境におけるシステム効率と信頼性を向上させます。
- IoT データロギング & 遠隔監視: 低消費電力データロガーや分散センシング用途に最適で、安定した長距離通信を実現します。
- ヘルスケア & ウェアラブル: 信頼性の高いデータ伝送と低消費電力動作により、ヘルスモニタリング機器やウェアラブルデバイスを支えます。
- AIoT & ヒューマンマシンインターフェース: 音声・画像認識などのエッジ AI アプリケーションや、タッチ・インタラクティブ制御システムをサポートします。
ハードウェアピン配置


| ピン番号 | 名称 | 種類 | 説明 |
|---|---|---|---|
| 1 | ESP_GPIO47 | I/O/T | MCU GPIO |
| 2 | ESP_GPIO38 | I/O/T | MCU GPIO |
| 3 | ESP_GPIO39 | I/O/T | MCU GPIO |
| 4 | ESP_GPIO40 | I/O/T | MCU GPIO |
| 5 | ESP_GPIO41 | I/O/T | MCU GPIO |
| 6 | ESP_GPIO42 | I/O/T | MCU GPIO |
| 7 | ESP_GPIO43 / UART0_TX | I/O/T | MCU GPIO; MCU からの UART0_TX |
| 8 | ESP_GPIO44 / UART0_RX | I/O/T | MCU GPIO; MCU からの UART0_RX |
| 9 | ESP_GPIO45 | I/O/T | MCU GPIO |
| 10 | ESP_GPIO46 | I/O/T | MCU GPIO |
| 11 | ESP_GPIO3 | I/O/T | MCU GPIO |
| 12 | ESP_GPIO2 | I/O/T | MCU GPIO |
| 13 | ESP_GPIO1 | I/O/T | MCU GPIO |
| 14 | ESP_BOOT | I/O/T | MCU GPIO0, ブートモード: Download Boot Mode に入るには Low にプルダウンします。 |
| 15 | ESP_RST | I | CHIP_PU: High レベル: チップ有効; Low レベル: チップ無効; CHIP_PU ピンがフローティングにならないようにしてください。 |
| 16 | GND | - | グラウンド |
| 17 | GND | - | グラウンド |
| 18 | WIFI / BT_ANT / NC | I/O | MCU からの WiFi および BT RF 入出力 |
| 19 | GND | - | グラウンド |
| 20 | GND | - | グラウンド |
| 21 | VCC 3V3 | - | モジュールの電源電圧 |
| 22 | GND | - | グラウンド |
| 23 | GND | - | グラウンド |
| 24 | ESP_GPIO11 | I/O/T | MCU GPIO |
| 25 | ESP_GPIO10 | I/O/T | MCU GPIO |
| 26 | ESP_GPIO12 | I/O/T | MCU GPIO |
| 27 | ESP_GPIO13 | I/O/T | MCU GPIO |
| 28 | ESP_GPIO14 | I/O/T | MCU GPIO |
| 29 | ESP_GPIO15 | I/O/T | MCU GPIO |
| 30 | ESP_GPIO16 | I/O/T | MCU GPIO |
| 31 | ESP_GPIO17 | I/O/T | MCU GPIO |
| 32 | ESP_GPIO18 | I/O/T | MCU GPIO |
| 33 | ESP_GPIO19 / USB_DM | I/O/T | MCU GPIO; MCU からの USB_D- |
| 34 | ESP_GPIO20 / USB_DP | I/O/T | MCU GPIO; MCU からの USB_D+ |
| 35 | ESP_GPIO48 | I/O/T | MCU GPIO |
| 36 | GND | - | グラウンド |
| 37 | LORA_ANT / NC | - | LoRa RF 入出力 |
| 38 | GND | - | グラウンド |
| 39 | GND | - | グラウンド |
仕様
| 項目 | パラメータ | 仕様 | 単位 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| コア | MCU | Xtensa® 32-bit LX7(デュアルコア、最大 240MHz) | ||||
| ストレージ | 16MB Flash、512KB SRAM | |||||
| 構造 | サイズ | 21.6*(L) * 16.5(W) * 3.3(H) | mm | |||
| パッケージ | 38 ピン、SMT | |||||
| 電気的特性 | 電源電圧 | 3.0 - 3.6V(標準 3.3V) | V | |||
| 最小スリープ電流 | 9.3uA | uA | ||||
| 最小スタンバイ電流 | 1.43 | mA | ||||
| 動作電流(送信機+MCU) | 113mA @16dBm、868MHz タイプ | mA | ||||
| 125mA @22dBm、868MHz タイプ | ||||||
| 127mA @22dBm、915MHz タイプ | ||||||
| 動作電流(受信機+MCU) | 5.5mA @BW125kHz、868MHz タイプ | mA | ||||
| 5.7mA @BW125kHz、915MHz タイプ | ||||||
| 出力電力 | 20.9dBm 最大 @868MHz LoRa | dBm | ||||
| 20.74dBm 最大 @915MHz LoRa | ||||||
| 感度 | @SF12, BW125kHz | dBm | ||||
| Fr(MHz) | typ | max | ||||
| 868 | -137 | -137 | ||||
| 915 | -136.5 | -136.9 | ||||
| 高調波 (LoRa) | < -41dBm (2次高調波) | dBm | ||||
| < -49dBm (3次高調波) | ||||||
| インターフェース | RFIO | 2つのRFポート (Wi-Fi/BT & LoRa) | ||||
| UART | 3組のUART | |||||
| I2C | 2組のI2C | |||||
| ADC | 2組のADC、12ビット | |||||
| SPI | 1組のSPI | |||||
| USB | 1組のUSB | |||||
| NRST | 1つの手動リセットピン入力 | |||||
| BOOT | 1つの手動ブートピン入力 | |||||
| 温度 | 動作温度 | -40 ~ 85 | ℃ | |||
消費電力
| モード | 電源タイプ | 項目 | データ (平均) | 備考 | |
|---|---|---|---|---|---|
| WiFi | WiFi 送信 (Tx) | 3.3V | 802.11B | 349mA | WiFiアンテナ接続、LoRaスリープ |
| 802.11G | 333mA | ||||
| 802.11N | 310mA | ||||
| WiFi 受信 (Rx) | 802.11B | 104mA | |||
| 802.11G | 103mA | ||||
| 802.11N | 103mA | ||||
| LoRa | LoRa 送信 (Tx) | 3.3V | 868MHz, 16dBm | 113mA | LoRaアンテナ接続、WiFi & BLE オフ |
| 868MHz, 22dBm | 125mA | ||||
| 915MHz, 22dBm | 127mA | ||||
| LoRa 送信 (Tx) | 3.0V | 868MHz, 16dBm | 109mA | ||
| 868MHz, 22dBm | 124mA | ||||
| 915MHz, 22dBm | 123mA | ||||
| LoRa 受信 (Rx) | 3.3V | 868MHz | 5.5mA | ||
| 915MHz | 5.7mA | ||||
| WiFi + LoRa | 3.3V | WiFi 11B AP + LoRa 915MHz, 22dBm | 201mA | ||
| WiFi 11B AP + LoRa 868MHz, 16dBm | 189mA | ||||
| BLE + LoRa | 3.3V | BLE アドバタイジング + LoRa 915MHz, 22dBm | 158mA | ||
| BLE アドバタイジング + LoRa 868MHz, 16dBm | 146mA | ||||
| ディープスリープ | 3.3V | ESP32-S3 ディープスリープ、LoRa スリープ | 9.3uA | ESP32-S3:すべてのペリフェラルをオフにしてディープスリープ | |
| スタンバイ / ライトスリープ | 3.3V | ESP32-S3 ライトスリープ、LoRa スタンバイ | 1.43mA | ESP32-S3:ライトスリープ、RTC/ULP 有効、任意のイベントでウェイクアップ;LoRa スタンバイ (STDB_RC)、内部RCでウェイクアップ;すべてのRFオフ | |
上記の消費電力データは、実験室での試験条件下で測定されたものであり、参考値として提供されています。実際の消費電力は、ファームウェア、ペリフェラル、動作モード、環境条件、およびハードウェア構成によって変動する場合があります。
代表的なRF性能テスト



パッケージ情報


Wio-S3モジュールに基づくリファレンスデザイン
このリファレンスデザインは、デュアルモードのLoRaWAN®およびWi-Fi/Bluetoothノードの迅速な開発を容易にし、専用UARTインターフェース経由でコマンドを送信するだけで、ユーザーが迅速に設定を行えるようにします。システムは、1Aヒューズ保護付きのデュアル5V USB-C入力、PMOS制御の3.3V BUCKレギュレータ、および専用のU.FL RFポートを統合し、プログラミングやセンサー拡張を容易にするために、重要なRST、BOOT (GPIO0)、およびペリフェラルGPIOピンを引き出しています。

参考資料
データシート
ライブラリ
関連SDK
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