为什么长电池寿命是线程物联网传感器的命脉

2023-06-28
关注

通过提供基于 IPv6 的安全低功耗无线技术,Thread支持防篡改家用传感器,以实现舒适性、娱乐性、安全性和能源效率。Thread起源于家庭和楼宇自动化,可在各种消费、可穿戴、医疗和工业市场中实现物联网应用。谷歌还发布了一个名为OpenThread的轻量级开源Thread实现。虽然它并不完全类似于Android智能手机,但OpenThread有望成为Thread采用的绝佳推动者。Thread加入了其他几个网络标准,包括ZigbeeNB-IoTLoRaSigFox和Bluetooth LE。

在考虑物联网的无线网状网络时,许多人会想到诸如MAC协议,开放IP堆栈,互操作性,应用层,安全性以及支持点对点以及端点到云通信的能力等问题。这些都是重要的问题,由线程组解决。但是,由于这些应用的核心基础是高效运行,因此电源管理是留给系统设计人员解决的最关键问题!忽视它,后果自负。虽然电源问题可能是其他物联网标准的共同问题,但我们将在这篇文章中重点介绍线程。

线程如何实现物联网

物联网和智能节点设备基于几个关键要求构建:

安装简单快捷

安全通信

添加新端点设备和应用层的可扩展性

开源实现互操作性和大型生态系统

低功耗,延长电池寿命

Thread 使用经过验证的 2.4GHz 802.15.4 无线电(868MHz/915MHz 频段可选)结合 IPv6 和 AES 加密作为基础,并支持可扩展的无线网状网络,可以按需添加新的经过身份验证的节点。节点可以是路由器或端点设备。定义了几种类型的端点设备和路由器。线程领导是自选的路由器,用于管理单个网络中的所有路由器。虽然每个网络的节点数量有限制,但线程网络可以使用多个线程领导者来增长。Thread 依赖于无线电 (PHY) 和 MAC 的 802.15.4 标准组。它与应用程序层无关,或者更确切地说,对它视而不见;如果它是低带宽并支持IPv6,则任何应用程序都可以在其上运行。

IEEE 802.15 标准概览

无线个人局域网 (WPAN) 的 802.15 标准包括:

蓝牙或 802.15.1

UWB 高数据速率标准,如用于视频和音乐的 802.15.3

用于无线电 (PHY) 和 MAC 层的低数据速率和低功耗 802.15.4 标准组,具有变体、上层增强功能和相关标准,例如 Zigbee、6LowPAN(低功耗个人局域网上的 IPv6)、无线 HART、MiWi和 ISA100.11A

802.15.5 是 802.15.4 的无线网状网络版本

体域网或 802.15.6

通过利用 802.15.4 无线电架构,Thread 系统利用低功耗、低带宽框架,同时支持 20-30m 范围内的多个频段,数据速率高达 250Kbps。通过TDMA和CSMA选项,802.15.4还提供实时通信功能。

6用于安全通信的低广域网

Thread 使用 6LowPAN 或 IPv6 over Low-power Personal Area Networks。6LowPAN由互联网工程任务组(IETF)开发,不仅可以在传统的基于以太网的WAN/LAN网络上实现互联网协议(IP)流量,还可以在低功耗个人局域网(PAN)上实现互联网协议(IP),例如蓝牙LE和802.15.4,用于各种低功耗应用,例如消费类可穿戴设备和工厂自动化。它定义了用于连接的边缘路由器。路由器可以连接到多个终端设备和其他路由器。边界路由器,正如线程组所称的那样,将线程网络连接到非线程网络,例如Wi-Fi。通过采用6LowPAN,Thread将安全通信的所有优势带到无线网状网络中,所有设备都经过身份验证,所有通信都经过加密,并且可以按需添加新设备。

延长线程物联网设备的电池寿命

如何延长便携式应用的电池寿命?线程不定义电池寿命 - 这留给系统架构师。当Maxim团队发明毫微功耗电源管理产品时,工程师们主要牢记两个主要目标:

将静态电流 (IQ) 降低到纳安 (nA),以延长电池寿命

在整个负载范围内提供从不到 1% 一直到满负载的平稳高效率 - 对于插入式应用至关重要


负载范围内的平坦效率对于插入式应用至关重要(降压,采用 1.2V 电压)外).

这不是简单的挑战,但这是你成功所需要的。在考虑电源需求时,大量始终开启、支持线程的物联网设备大部分时间都处于轻负载状态(关断状态),偶尔进行低功耗数据采集,消耗几μA负载电流(待机)。最后,在满载条件下,一旦在蓝月亮中传输数据,这些器件需要500mA至1A。在始终在线的物联网设备所需的三种负载电流模式下,IC平均仅消耗nA电流,可显著延长便携式应用的电池寿命。虽然今天Thread传感器主要由电池供电,但随着采用的继续,即使通信是无线的,预计有些传感器也会插入。重要的是,即使在插入式应用中,也要在负载曲线上保持平坦的效率,以降低幻象功耗。

审核编辑:郭婷

  • 物联网传感器
您觉得本篇内容如何
评分

相关产品

新信达 无线温度传感器 工业物联网防爆防水NBLoRa通讯变送器 温度传感器

新信达 无线温度传感器 工业物联网防爆防水NBLoRa通讯变送器 温度传感器

飞恩微电子 水压传感器1 物联网

应用领域 自来水管压力 空气压力 净水器压力 空压机

MultiIR 麦乐克 无线烟雾传感器 物联网传感器·模组

采用先进的光学传感原理,能迅速发现火灾初期阴燃时的烟雾,尽早发现火灾的发生并通过独立声音报警和向网关发送无线信号等方式,及时提醒用户报警、灭火或逃生,降低或避免损失。广泛使用于家居、酒店、办公等场所。

德明电子 无线(WIFI)振动温度电流传感器 物联网传感器

无线(WIFI)振动温度电流传感器是新一代基WIFI网络的振动传感器,是理想的设备安全监测,预测性维护的得力助手。无线(WIFI)振动温度电流传感器完全同步采集振动数据和电流数据

ThinkSonic 忻德物联网 超声波液位监测传感器-TUB01/02 液位传感器

超声波液位计是一款外贴式的液位测量传感器,用于测量油箱、罐体、容器里面的液位高度。传感器利用超声波探测原理来检测油箱油位高度,再通过智能处理将油位高度值转化为油量值,通过GPS发送到系统平台,将油量数据传入后台监管系统,达到实时监控车辆油耗目的。目前产品主要运用于车联网领域,用来实时监控油箱油量液位的变化来实现油量的检测,可用于防范偷油、优化运营成本、优化司机驾驶行为、辅助统计决策等。

一二三物联网 SD123-SL03 液位传感器

NB液位传感器SD123-SL03是我司最新推出的基于NB技术的超低功耗采集现场液位值的产品。NB液位传感器具有内置电池供电,该产品具有多重防护功能,在同类型产品中更具广泛应用领域,产品具有高稳定性特点,同时也具备防结垢、防沉积、防水生物附着膜片生长、抗电磁干扰等,微功耗可使用电池直接供电等。

Q-vision 千视云科技 ATS-301 工业温度传感器

物联网传感器LoRaWAN HACCP无线食品冷链温度传感器

Soway 信为科技 WebDAQ 数据采集卡、多通道数据采集系统 WebDAQ数据采集卡

WebDAQ 数据采集卡(多通道数据采集系统)是基于物联网并可独立运行的数据采集系统,它集数据采集、处理、储存、传输为一体。可对电压、电流、RTD、热电偶、电阻、IEPE以及各种桥式传感器测量,也可连接数字式RS485接口传感器。集成以太网、USB、CANBUS、RS485、RS232等常用端口。使用物联网实时操作系统,轻松接入各类主流物联网设备云平台。

JUCSAN 九纯健科技 IOT905 温度传感器

JCJ904物联网温湿度传感器可通过现场GPRS网络上传云平台服务器。传感器自带存储,网络中断后数据不丢失,联网后自动补传服务器。

评论

您需要登录才可以回复|注册

提交评论

提取码
复制提取码
点击跳转至百度网盘