探究具有Sub-1 GHz的無線運動檢測器系統(tǒng)

運動檢測器廣泛部署于家庭、商業(yè)樓宇和其他設(shè)施中，當感知到指定區(qū)域有人員存在時，其會發(fā)出通知。檢測器通過聲音、光線或有線和無線傳輸方式將這些通知傳送到其他裝置，如控制面板、報警或云應(yīng)用。

基于無線運動檢測器的系統(tǒng)更容易安裝和擴展，因為其消除了通過穿墻布線的麻煩。一些典型的感測方法包括被動紅外（PIR）、超聲波發(fā)射器和微波發(fā)射器。無線運動檢測器系統(tǒng)安裝在室內(nèi)或戶外，主要用作入侵檢測系統(tǒng)，由于其射頻（RF）性能優(yōu)良、功耗低、成本低，因此通常使用Sub-1 GHz無線技術(shù)。

使用SimpleLink Sub-1 GHz無線MCU進行設(shè)計

作為SimpleLink?微控制器（MCU）平臺的一部分，TI的片上系統(tǒng)（SoC）Sub-1 GHz解決方案（CC13x0無線MCU）可在單個芯片上提供低功耗和外設(shè)豐富的MCU，帶有集成RF解決方案。在傳感器系統(tǒng)（如下圖1所示）中，低功率無線MCU作為系統(tǒng)的主要MCU運行，可直接與傳感器或放大器、濾波器或比較器進行連接。CC1350和CC1310無線MCU還具有用于控制外設(shè)的集成電路（I2C）、通用同步接收器/發(fā)送器（UART）或串行外設(shè)接口（SPI），及用于模擬的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器信號采樣。

通過選擇片上系統(tǒng)無線MCU代替芯片組解決方案（單獨的MCU和RF收發(fā)器），您可獲得更好的集成度、尺寸和成本。主MCU基于ARM?Cortex?-M3架構(gòu)，其中包含適用于您的應(yīng)用和協(xié)議的充足的閃存和RAM。

低功耗

極低的關(guān)斷或備用電流模式（分別為0.185μA和0.7μA），51μA/ MHz每秒百萬指令（MIPS）消耗，以及接收器（5.4mA）和發(fā)送器（10dBm時為13.4mA）建立了低功耗設(shè)計的基礎(chǔ)。另外，一種稱為傳感器 —— 控制器模塊的新型低功率執(zhí)行單元監(jiān)視傳感器，而系統(tǒng)的其余部分（主MCU）保持休眠狀態(tài)。這使得系統(tǒng)每秒可以消耗低達0.95μA的ADC讀數(shù)。

在典型的運動檢測器系統(tǒng)中，傳感器控制器連續(xù)監(jiān)測傳感器。從下圖可以看出，一旦觸發(fā)，控制器會喚醒主MCU，然后主MCU將通知發(fā)送到中央單元。

軟件

SimpleLink Sub-1 GHz CC13x0軟件開發(fā)工具包（SDK）為RF通信提供了兩個簡易選項。第一個選項稱為Easylink，它是一個專有的RF接口，使用其中一個受支持的調(diào)制，以及一個基于標準的802.15.4g堆棧用于星型拓撲。使用Easylink，您可以使用自己的協(xié)議，并向現(xiàn)有的無線系統(tǒng)添加運動檢測器。如果您沒有專有協(xié)議，TI 15.4堆?？赡芨m合您。其標準訪問機制包括確認、安全功能和跳頻選項——可幫助您防范RF干擾、網(wǎng)絡(luò)攻擊和嘈雜環(huán)境的工具。TI還提供端到端的傳感器到云解決方案，可實現(xiàn)傳感器節(jié)點之間的雙向通信，以及云提供商進行監(jiān)控和控制。

雙模式系統(tǒng)

CC1350無線MCU支持Sub-1 GHz和Bluetooth?低功耗連接。添加藍牙低功耗連接為新型和高級應(yīng)用提供了新的選擇。藍牙低功耗技術(shù)為運動檢測器系統(tǒng)添加了本地用戶界面（以最低的成本），因此最終用戶可以直接與每個智能設(shè)備進行通信，從而在整個系統(tǒng)中設(shè)置配置和提取信息。圖3所示為具有多個運動檢測器的電力室。這些傳感器正在形成一個Sub-1 GHz網(wǎng)絡(luò)，以相互連接和進行報警。但是由于這些設(shè)備還具有藍牙低功耗連接，因此可以使用智能手機或平板電腦進行訪問。

系統(tǒng)管理使用藍牙低功耗

為設(shè)置此系統(tǒng)，手機或平板電腦通過藍牙低功耗連接到運動檢測器，并傳輸Sub-1 GHz網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)屬性和安全憑證。完成網(wǎng)絡(luò)配置后，運動檢測器切換到Sub-1 GHz模式并連接到Sub-1 GHz網(wǎng)絡(luò)。您可以使用手機或平板電腦界面為運動傳感器配置其它選項，例如檢測模式、靈敏度、日特定模式等。您還可以通過檢查手機上的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)來輕松測試系統(tǒng)，而無需等待報警聲響。

通過藍牙低功耗連接到移動應(yīng)用程序，也可以輕松地將軟件更新推送到系統(tǒng)的任何部分，保持其處于最新和無故障狀態(tài)。只需發(fā)布更新，將其推送到您的移動應(yīng)用程序用戶，他們將收到通知，以對系統(tǒng)進行升級。

最后，藍牙低功耗支持廣告功能。通過廣告，運動檢測器可以非連接模式向附近電話發(fā)送通知，自動向最終用戶推送電池狀態(tài)或網(wǎng)絡(luò)問題等通知。

其他信息

您可以在新的應(yīng)用注釋中了解更多關(guān)于無線運動探測器的詳細信息和用例分析：具有Sub-1 GHz SimpleLink無線MCU的無線運動檢測器。

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低功耗無線PIR運動檢測器參考設(shè)計使得鈕扣電池壽命長達10年之久。

Sub-1 GHz傳感器到云工業(yè)IoT網(wǎng)關(guān)參考設(shè)計。

“如何利用低功耗節(jié)點搭建可托管且可擴展的長距離網(wǎng)絡(luò)。”

“將無線擴展性帶入智能傳感應(yīng)用。”

具有15.4和Easylink支持的軟件開發(fā)套件。

編輯：金巧