嵌入式智能解决方案正帮助智能家居应用向更高目标迈进

电力网络、智能家电、家用温控器、智能照明、智能插头、智能网关/网桥等的智能家居应用,追求着更加智能、低功耗的目标。例如当今的智能家电,主要是高效电机、节水、电子电机控制以及用户友好界面等特点。而未来的智能家电,将向着高级用户界面、通信功能、报告能源使用情况、实时报价以及响应DR事件等特点发展。

 

       嵌入式智能解决方案正帮助智能家居应用向更高目标迈进,而连接和低功耗则是其中的关键技术。为此,美国微芯科技公司Microchip凭借低功耗嵌入式WIFI模块以及低功耗MCU等系列产品进一步降低使用能耗,其中深度休眠模式更将休眠电流降低至极低水平,走向超低功耗。

 

       无线传感器在智能家居中得到大量应用,例如智能仪表、智能插头、温控器和温度传感器等,其安装简便,低廉可靠,使用寿命长。据微芯科技应用工程师王敬亭介绍,在类似应用中采用低功耗嵌入式WIFI模块,能够间歇性发送小量数据,连接到网络时传输数据,然后断开网络,通过internet与其他设备或用户通信,执行时间短意味着功耗低。

 

       Microchip的两类WIFI模块包括RN系列和MRF系列。其中RN系列,TCP/IP协议栈在模块上,优点是简单的ASCII接口,上市快,可与任何MUC供应商的产品配合使用,支持所有PIC单片机系统。MRF系列,TCP/IP协议栈在PIC MCU中,优点是提供完整的应用程序服务协议栈,在PIC18至PIC32中经过验证,使用时无许可证费,可扩展以定制协议栈应用程序。模块的好处在于提供优化的RF性能,降低风险。一经预先认证的模块,省钱并缩短上市时间。

       另一方面,基于类似应用的无线传感器需要较长的电池寿命(有些情形下需要20年),必须可靠稳定,例如必须检测殆尽电池,提供警示信号来提醒用户并执行安全关闭,必须定期执行特定任务,例如烟雾探测器每隔数秒采样空气质量,以及低运行电流。

 

       许多应用在大多数时间保持MCU处于休眠模式。这些MCU定期唤醒,执行目标功能,然后再次返回休眠。因此,低功耗MCU应当具备以下特点:在内核不运行时低休眠电流;MCU执行任务时低工作电流;快速唤醒时间,可快速执行目标功能;监视电路,将MCU从休眠唤醒;低平均电流。
       

       而Microchip PIC MCU具有的特性可将休眠电流进一步降低至前所未的极低水平,即深度休眠模式。具体而言,内核、外设和SRAM断电。相比传统休眠模式,电流消耗少90%,深度休眠电流低至约25nA,在RTCC(实时时钟和日历)工作的深度休眠模式下,电流消费低至约850nA。

 

       此外,Microchip提供灵活的平台,例如XLP技术支持电池供电的低功耗能量显示屏和监视器,同时集成段式LCD/图形控制器,用于低成本能量显示,还可根据网络需求,在Sub-GHz\WIFI和802.15.4/ZigBee网络之间轻松迁移。还有高精度的低成本能量测量,以及一系列参考设计和开发板的加快开发,持续帮助智能家居变为现实。


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