嵌入式智能解決方案正幫助智能家居應用向更高目標邁進
電力網絡、智能家電、家用溫控器、智能照明、智能插頭、智能網關/網橋等的智能家居應用,追求著更加智能、低功耗的目標。例如當今的智能家電,主要是高效電機、節水、電子電機控制以及用戶友好界面等特點。而未來的智能家電,將向著高級用戶界面、通信功能、報告能源使用情況、實時報價以及響應DR事件等特點發展。
嵌入式智能解決方案正幫助智能家居應用向更高目標邁進,而連接和低功耗則是其中的關鍵技術。為此,美國微芯科技公司Microchip憑借低功耗嵌入式WIFI模塊以及低功耗MCU等系列產品進一步降低使用能耗,其中深度休眠模式更將休眠電流降低至極低水平,走向超低功耗。
無線傳感器在智能家居中得到大量應用,例如智能儀表、智能插頭、溫控器和溫度傳感器等,其安裝簡便,低廉可靠,使用壽命長。據微芯科技應用工程師王敬亭介紹,在類似應用中采用低功耗嵌入式WIFI模塊,能夠間歇性發送小量數據,連接到網絡時傳輸數據,然后斷開網絡,通過internet與其他設備或用戶通信,執行時間短意味著功耗低。
Microchip的兩類WIFI模塊包括RN系列和MRF系列。其中RN系列,TCP/IP協議棧在模塊上,優點是簡單的ASCII接口,上市快,可與任何MUC供應商的產品配合使用,支持所有PIC單片機系統。MRF系列,TCP/IP協議棧在PIC MCU中,優點是提供完整的應用程序服務協議棧,在PIC18至PIC32中經過驗證,使用時無許可證費,可擴展以定制協議棧應用程序。模塊的好處在于提供優化的RF性能,降低風險。一經預先認證的模塊,省錢并縮短上市時間。
另一方面,基于類似應用的無線傳感器需要較長的電池壽命(有些情形下需要20年),必須可靠穩定,例如必須檢測殆盡電池,提供警示信號來提醒用戶并執行安全關閉,必須定期執行特定任務,例如煙霧探測器每隔數秒采樣空氣質量,以及低運行電流。
許多應用在大多數時間保持MCU處于休眠模式。這些MCU定期喚醒,執行目標功能,然后再次返回休眠。因此,低功耗MCU應當具備以下特點:在內核不運行時低休眠電流;MCU執行任務時低工作電流;快速喚醒時間,可快速執行目標功能;監視電路,將MCU從休眠喚醒;低平均電流。
而Microchip PIC MCU具有的特性可將休眠電流進一步降低至前所未的極低水平,即深度休眠模式。具體而言,內核、外設和SRAM斷電。相比傳統休眠模式,電流消耗少90%,深度休眠電流低至約25nA,在RTCC(實時時鐘和日歷)工作的深度休眠模式下,電流消費低至約850nA。
此外,Microchip提供靈活的平臺,例如XLP技術支持電池供電的低功耗能量顯示屏和監視器,同時集成段式LCD/圖形控制器,用于低成本能量顯示,還可根據網絡需求,在Sub-GHz\WIFI和802.15.4/ZigBee網絡之間輕松遷移。還有高精度的低成本能量測量,以及一系列參考設計和開發板的加快開發,持續幫助智能家居變為現實。
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