WirelessHART 和互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 以每節(jié)點低于 50µA 的電流實現(xiàn)業(yè)界最低功耗
2012-10-18
凌力爾特公司(Linear Technology Corporation) 的Dust Networks® 產(chǎn)品部推出SmartMesh™ LTC5800 (片上系統(tǒng)) 和 LTP5900 (模塊) 系列,這是業(yè)界功耗最低的IEEE 802.15.4E 兼容型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。SmartMesh IC 和模塊使得能夠設(shè)計電池壽命超過10 年的纖巧型傳感器“mote”(微塵),而配套的網(wǎng)絡(luò)管理器組件則可開發(fā)出高度穩(wěn)健和安全的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)。
SmartMesh 網(wǎng)絡(luò)運用了無線網(wǎng)格技術(shù)的“三重奏”— 時間分集、頻率分集和物理分集,可確??煽啃浴椥?、可擴展性、電源靈活性以及易用性。該技術(shù)的核心是一種采用先進(jìn)算法和節(jié)能技術(shù)的智能型網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò),可實現(xiàn)其他WSN 供應(yīng)商無法提供的強大功能。這些功能包括確定性的電源管理和優(yōu)化、自形成和自愈型網(wǎng)格技術(shù)、零沖突低功耗數(shù)據(jù)包交換以及至大型、高密度和深度網(wǎng)絡(luò)的可擴展性。
支持兩種通信標(biāo)準(zhǔn):SmartMesh IP™ 版本符合6LoWPAN 標(biāo)準(zhǔn),可為每個節(jié)點提供本機IPv6 可尋址能力。與先前發(fā)布的產(chǎn)品相比,符合IEC62591 標(biāo)準(zhǔn)的新型SmartMesh WirelessHART 產(chǎn)品可使電池壽命延長多一倍。
SmartMesh 系列包含多款旨在簡化系統(tǒng)開發(fā)的產(chǎn)品。LTC5800 片上系統(tǒng)(SoC) 在易于集成的72 引腳10mm x 10mm QFN 封裝中包括了堅固的傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件。LTC5800 集成了所有的射頻電路組件,包括一個內(nèi)置功率放大器和一個ARM Cortex M3 32 位微處理器,只需要電源、接地和一個用于實現(xiàn)堅固無線連接能力的天線。LTP5901/LTP5902 mote 模塊提供了易于集成的表面貼裝型印刷電路板(PCB),已通過了FCC、CE 和IC 模塊化射頻認(rèn)證。LTP5901 模塊包括一個內(nèi)置片式天線,而LTP5902 模塊則內(nèi)含一個MMCX 天線連接器。
凌力爾特公司的Dust Networks 產(chǎn)品部總裁Joy Weiss 表示:“我們的主要目標(biāo)是使客戶能在任何需要收集數(shù)據(jù)的地方有信心地放置傳感器。SmartMesh WirelessHART 系統(tǒng)的出現(xiàn)以及增加支持IP 的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)彰顯了凌力爾特致力于實現(xiàn)該目標(biāo)的一貫立場。”
Emerson Process Management公司無線部門副總裁兼SmartWireless 產(chǎn)品線業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人Bob Karschnia 表示:“Dust Networks 獨一無二地專注于同時提供超低功耗和極度可靠的無線網(wǎng)絡(luò)。運用Dust Networks 的SmartMesh WirelessHART 組件,我們的SmartWireless 儀器在現(xiàn)場已經(jīng)成功地運行了超過10 億個小時。LTC5800 的應(yīng)用前景令我們非常振奮,它可將電池壽命延長一倍,并能在工業(yè)過程市場實現(xiàn)新的應(yīng)用。”
Vigilent 公司首席執(zhí)行官Mark Housley 表示:“數(shù)據(jù)中心環(huán)境對RF 而言是極度嚴(yán)酷的,我們的客戶要求,要以對數(shù)據(jù)中心干擾最小的方式部署能源管理和數(shù)據(jù)中心分析系統(tǒng)?;贒ust Networks 的無線傳感器有助于確保Vigilent 技術(shù)繼續(xù)在不影響數(shù)據(jù)中心運行的前提下,為關(guān)鍵任務(wù)設(shè)施提供解決方案。”
SmartMesh WirelessHART 是專為滿足工業(yè)過程市場的超低功耗和高可靠性要求而開發(fā)的。這些特性滿足了多種多樣應(yīng)用的需求,SmartMesh IP 在遵循6LoWPAN 標(biāo)準(zhǔn)的同時保持了同等的性能。
美國加州大學(xué)伯克利分校教授Steven Glaser 負(fù)責(zé)雄心勃勃的SierraNet 項目(http://systems.berkeley.edu/wsn/),運用支持SmartMesh 的傳感器在遠(yuǎn)程環(huán)境中實現(xiàn)了對溫度、濕度、積雪深度、土壤濕度和太陽輻射水平的測量。他表示:“我們的目標(biāo)是提供準(zhǔn)確的遠(yuǎn)程環(huán)境監(jiān)視,以跟蹤加州的供水狀態(tài)。SmartMesh IP 具備能以不到50µA 平均功耗運行的SmartMesh IP IPv6節(jié)點路徑,代表著一種新的傳感器聯(lián)網(wǎng)方式,兼有易于進(jìn)行網(wǎng)路編程的特點以及Dust Networks 工業(yè)產(chǎn)品的長壽命和可靠性。”
所有的SmartMesh 網(wǎng)絡(luò)均采用集中管理的方式,從而提供全面的安全和網(wǎng)絡(luò)管理能力。SmartMesh WirelessHART 管理器(LTP5903) 每個網(wǎng)絡(luò)可支持多達(dá)500 個節(jié)點,SmartMesh IP 管理器每個網(wǎng)絡(luò)可支持多達(dá)100 個節(jié)點,而且多個SmartMesh 子網(wǎng)絡(luò)可以并排部署以構(gòu)建非常龐大的網(wǎng)絡(luò)。
如需有關(guān)所有SmartMesh WirelessHART 和SmartMesh IP 產(chǎn)品的詳細(xì)信息,包括有關(guān)Mote-on-Chip™、PCB mote 模塊和網(wǎng)絡(luò)管理器的信息,請登錄www.linear.com.cn/products/wireless_sensor_networks。
照片說明:LTC5800 QFN 和LTP5902 PCB 模塊經(jīng)過FCC、CE 和IC 模塊化射頻認(rèn)證并具備可選芯片天線
性能概要:LTC5800 和LTP5900 系列
· 時間同步、通道跳頻網(wǎng)絡(luò)可在嚴(yán)酷環(huán)境中提供超低功耗和高可靠性
· 自形成、自愈型網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)
· 接收電流:4.5m
· 發(fā)送電流(在0dBm):5.4mA
· 發(fā)送電流(在+8dBm):9.7mA
· IEEE 802.15.4,2.4GHz (2400MHz 至2483.5MHz),直接序列擴頻
· AES-128 位加密
· 內(nèi)置無線軟件更新功能
· 可在網(wǎng)絡(luò)的每個節(jié)點上提供亞毫秒級準(zhǔn)確度的時間戳
· 全面的片上RF 集成,包括功率放大器(PA)、平衡-不平衡變換器和天線匹配電路
· ARM Cortex M3 32 位處理器
· 72 引腳10mm x 10mm QFN 封裝(LTC5800)
· 具內(nèi)置片式天線的42mm x 24mm PCBA 模塊(LTP5901)
· 具M(jìn)MCX 天線連接器的37.5mm x 24mm PCBA 模塊(LTP5902)
· LTP5903 WirelessHART 網(wǎng)絡(luò)管理器,具有MMCX 天線連接器的102.9mm x 55.6mm PCBA 模塊。在5V 電壓下需要消耗150mA 平均電流