都会生态体例及其新一波革新利用惹起业界平常眷注。智能都会须要智能途灯、智能电能外、智能燃气外、智能半导体处理计划,并深化体会公用事迹生态体例的组成因素,所以,意法半导体正在满意智能都会需求方面攻克上风。
物联网简称IoT,是由智能修造节点互联组成的搜集,这些搜集节点大批处境下是低功耗、低本钱的传感器节点,可直接感测数据,并将音讯传送到互联网云端,全程无需人工干涉。云端卖力搜集、解决和护卫数据音讯,并向指定职员分享音讯,或者为公用事迹机构供给数据效劳。物联网的合键宗旨是利用科技要领降低人们的生涯品德wnsr。
物联网观念掩盖四大利用界限:穿着工夫、智能家居、智能汽车和智能都会。由于拉动物联网利用增加,智能都会利用开头惹起业界眷注。
智能都会包罗智能楼宇、智能电外、途灯监控、交通处理、智能驻车、情况监测、智能垃圾网罗、智能长途医护效劳。
智能家居包罗智能照明、智能家电和智能电源插座等监控电能并确保家居安乐的电器产物。
智能外计是智能都会中最早出的观念。会合抄外(AMR)和高级外计架构(AMI)让智能外计正在智能都会观念中饰演厉重脚色。高级外计架构可正在正在用户外计与相干大家效劳机构之间双向传输数据,相易能源行使音讯和当地能源产量音讯。有了这项工夫后,大家效劳机构可及时长途抄外,搜集总共计量外计的能源行使数据,确定总体能源负载弧线,动态选拔能源供应赞同中的阶梯代价,监督并保卫全面体例运转,同时提防搜集阻滞和能源损耗。
正在这种处境下,通讯是智能外计架构的症结构件,电力线通讯(PLC)或无线通讯工夫不妨让智能外计向数据会合器上传音讯,按期向大家效劳机构分享数据。
电力线通讯(PLC)工夫平凡用于电能外。意法半导体具有20余年的电力线通讯工夫研发阅历,为市集供给不电的电力线调制解调器(PLM)。STarGRID产物家族是一个电力线调制解调器平台,供给兼容差异网线赞同的窄带PLM通讯处理计划,比如,ST7570、ST7580、ST7590分散援手IEC 61334-5-1、METERS AND MORE®、PRIME赞同。METERS AND MORE®赞同是一个由非获利性的电力行业连结会处理的盛开式工夫规范,会员包罗欧美亚的科技公司和供电企业。
近来,意法半导体推出了STCOMET智能电外和PLC二合一体例芯片,该芯片集成了电力线通讯调制解调器、高职能ARM Cortex M4利用途理器和电能计量功用,此中,内部电力线通讯调制解调器架构援手最高500 KHz的PRIME、 G3、IEEE 1901.2、METERS AND MORE®等窄带PLC通讯赞同;电能计量子体例兼容1级、0.5级和0.2级调换电外计量精度。
智能燃气外是电池供电,是以平凡采用无线通讯工夫。意大利开头正在世界大范围装置智能燃气外。新外通过500mW 的RF 169MHz无线通讯工夫相联到数据会合器。音讯相易行使WMBUS(无线外计总线)和 DLMS/COSEM通讯赞同。
无线外计总线是一个盛开式会合抄外规范。修造发言报文类型(DLMS)和电能计量配套工夫类型(COSEM)竣工了数据会合器与电外相易数据所用的概括层。意法半导体的SPI RIT1竣工了这些通讯赞同,是一款具有市集角逐力的射频芯片。举动超低功耗的射频收发器,SPI RIT1职业正在150MHz-920MHz频段,输出功率最高16dBm,聪明度为-118dBm。为了不妨正在智能燃气内职业,收发器还需外接一个功放,将最大输出功率降低到27dBm。意法半导体开采了兼容欧洲EN13757-3:2013和EN13757-4:2013规范的WMBUS固件赞同栈,若是客户央求,意法半导体还供给相干的C源代码,代码运转正在STM32L1和PIRIT1构成的开采平台上。STM32L1是一系列超低功耗的ARM Cortex M3微限度器,用户还可能选用STM32L0或STM32L4微限度器,这两款产物分散搭载ARM Cortex M0+和M4解决器内核。
智能途灯是目前不少区域政府眷注的最新的智能都会发扬趋向之一,智能途灯有助于修正耗电量和途灯保卫题目,同时不妨为市政效劳机构供给众项效劳。智能街道照明体例可能长途限度途灯,并凭据公途交通列入者行径境况和雨、雾霾、雾等自然情况条款,自愿安排途灯亮度。其余,体例还可能监督每支灯的形态、寿命、耗电量等音讯,以及每个灯杆的笔直梯度。当机动车撞到灯杆或灯具涌现特地运动时,体例还能检测到加快率数据,并将数据发送到操作员,从而节减洪量的维修本钱,同时大幅低重灯具调换率。
正在智能都会中,途灯将会为市政效劳机构供给众项效劳。除都会照明外,市政效劳机构还处理洪量的其它市政效劳,而大家照明搜集装备各样传感器和前辈通讯体例,可为市政效劳机构供给新型效劳,比如,交通监测、出行功用、公途安乐、氛围质地监测、天色监测、电动交通处理等。
除高效的途灯限度驱动产物及工夫外,传感器和通讯体例同样阐扬厉重影响。意法半导体是智能传感器市集公认的诱导品牌,具有智能途灯体例所需的全盘产物,此中,前辈传感器包罗加快率计(LIS2DS12)、压力传感器(LPS25HB)、湿温传感器(HTS221)和麦克风(MP34Dxx)。为了便于用户评测传感器职能,x-NUCLEO-IKS01A1评估板上装置了情况惯性感测模块,兼容Arduino UNO R3排针。
古板大家照明体例升级到智能照明,通讯工夫是一个症结因素。无线通讯或电力线通讯是智能途灯体例中利用最众的两种通讯工夫。
6LoWPAN无线MHz的Sub GHz的射频通讯工夫是欧洲常用的无线通讯工夫。SPIRIT1便是一款职业正在这三个频段的 Sub GHz射频收发器,高职能,低功耗,聪明度为–118dBm;援手跳频、天线加密,有众种通讯赞同可选,此中Wireless M-Bus或6LoWPAN(基于低功耗无线)是利用最平常的无线通讯赞同。
互联网工程职司组IETF开采的6LoWPAN通讯赞同通过低功耗无线分组数据,正在互联网云端为每个无线搜集节点分派一个独一性的IP所在。
6LoWPAN通讯层竣工了RPL(低功耗有损耗IPv6搜集途由赞同),该赞同为电池供电节点供给了高能效的动态途由通道,每个修造可通过网格搜集转达报文,从而增加了通讯隔断。网格搜集自愿设立,自愿解决。
电力线通讯调制解调器简称PLM,可替换前文计议的智能途灯射频搜集通讯,咱们正在本文智能功率个别计议的PLM STarGRID系列产物可满意智能途灯的通讯需求。
图3所示是意法半导体的STEVAL-IHP007V1电力线通讯板,将其与HID或
镇流器模块配套行使,可竣工智能途灯限度体例。这块板子搭载意法半导体的STM32F103 ARM Cortex‐M3微限度器和ST7580 PSK窄带电力线kbps,属于意法半导体的STarGRID PLM产物家族。这块评估板职业正在CENELEC B频段,内置途灯专用数据链途层固件赞同,竣工了防冲突和反复算法。
智能家居生态体例包罗智能照明、智能家电、电源监控智能插座、家庭安保体例。
似乎智能都会中的智能途灯搜集,搜集通讯是智能家居能否竣工的症结工夫之一。
图5所示的STEVAL-IDI004V2是意法半导体的搜集通讯演示处理计划,正在一块电途板上集成了火线罗列的总共通讯工夫。
NFC读写器芯片 - CR95HF: NFC 13.56-MHz读写器,内置众赞同非接受发器,供给SPI和UART串行接口。正在这个通讯平台上,SP1MLRF SubGHz卖力正在6LoWPAN MESH赞同搜集上传输和搜集无线传感器节点的数据音讯。
STEVAL-IDI002V2是一个射频板,基于STM32L1超低功耗微限度器和SPIRIT1 RF SubGHz 低功耗收发器,正在本演示处理计划中,射频芯片的通讯频率调至868MHz。
STEVAL-IDI003V2是一块板载众个传感器的评估板,通过一个11针接口相联射频板。板载传感器包罗:
HTS221湿温传感器:该传感器尺寸紧凑,可衡量相对湿度和温度,通过SPI和I?2;C数字串行接口上传衡量数据。?
LPS25H MEMS压力传感器:该传感器是压阻式压力传感器,尺寸至极小,260-1260 hP绝对数字输出。?
当智内行机通过蓝牙相联到无线网桥板时,可能正在专用的安卓利用软件上查看无线 –蓝牙APP
NFC界面可用于创立无线网桥板,比如,蓝牙修造名称、WiFi 的SSID/暗码和无线传感器节点通道创立。
用户也可能通过USB VCOM驱动,行使专用的PC图形用户界面来实现这个摆设流程。
其余,WiFi可用于相联无线传感器搜集和互联网云端,通过互联网利用次序从云端监控总共的射频传感器节点参数。
意法半导体具有业界最丰盛的半导体产物组合和最前辈的半导体创制工艺,从传感器、功放,到低功耗微限度器,再到安乐IP模块、模仿器件和接口芯片,意法半导体具有构修物联网体例所需的全盘组件。