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多传感器可以收集五种不同形式的数据

2023-06-08 00:32:00

能量收集的真正关键是有一个功耗足够低的系统，其中一个可以用来操作。这句话似乎很明显，但如果你想让这个系统有意义，那就比听起来难多了。在大多数情况下，我们谈论毫瓦或更低的功率，这可能足以促进最新的超低功耗MCU之一。

能够完成这一壮举的供应商之一是EnOcean，其STM550自供电传感器。它使用小型太阳能电池从环境光中提取能量，但如果去除太阳能光源，STM备用电池仍然包含备用电池。

从开关到传感器

EnOcean它以生产能源收集和电源开关而闻名。当检查这些开关时，有人问这个相对简单的开关是否可以作为更复杂的多传感器产品的基础。STM构思550，一个足够小的设备可以不显眼地挂在墙上。从规格到原型大约需要18个月。

多传感器BYW100-200可以收集五种不同形式的数据：温度、湿度、光度、加速度和磁接触（用于确定门窗是否打开或关闭）

传感器最大的部分是太阳能电池，它占据了一侧的大部分表面积，约为一平方英寸。传感器可以在室内照明条件下为整个设备提供足够的能量，包括处理信息和传输到外部源。

也就是说，系统的平均功耗小于3μA。正常运行期间，太阳能电池为小锂电池充电，并为系统供电。它出现在那里。PCB背面的电池可以容纳大约四天的传感器，这应该比必要的要多得多。EnOcean打开门，在没有光源的情况下插入另一个电池，以获得更长的运行时间。

磁触点（侧玻璃元件）读取连接到门窗的磁铁。如果有磁铁，关闭门窗，反之亦然。建筑管理员喜欢连接传感器HVAC系统。假如打开门窗，HVAC关闭节能。

“其中一个特点是加速度/振动传感器小，能检测到许多不同的条件，”EnOcean副总裁MatthiasKassner说。“该设备的主要行业是建筑自动化，许多建筑使用旧设备。传感器将知道系统什么时候不以典型的方式运行，比如需要维护大型空调单元。传感器非常敏感，可以根据用户的振动检测桌子是否被占用。

两种无线电选项

两种不同的无线电发射器都优化了低功耗。设备采用模块化配置设计EnOcean在不改变设备外观尺寸的情况下，根据客户需要交换一个或另一个。

一是公司本身EnOcean无线电在亚千兆赫范围内运行ST设备。符合国际标准ISO标准。该介质适用于长途传输，干扰小。第二种选择是北欧蓝牙无线电，它可以直接连接到照明系统或其他基于蓝牙的端点。

STM550采用两种独立的天线设计。一种是亚千兆赫或蓝牙无线电，另一种是亚千兆赫或蓝牙无线电。NFC天线是必要的，因为它可以通过NFC参数化设备。换句话说，NFC该功能允许用户配置更新频率、安全设置和设备ID等内容NFC，用户可以使用支持NFC调整这些智能手机，然后简单下载。

大多数聪明的工程师都知道设计天线有多难，EnOcean这部分由工程团队完全处理。必须挤压两根天线，以避免顶部金属太阳能电池和背面金属板的干扰。

根据Kassner的说法，“这是我们的专业领域。我们有一个非常大的射频部门。我们有自己的小测试室，可以在所有轴上自动旋转设备。但是小尺寸真的很复杂。

节省空间的另一种方法是少量内存，因为设备上几乎没有内容。这只是一种感知和传递。无需存储或执行任何内容Edge有助于降低功耗。如需处理，则由下游设备处理，例如，STM网关550接收数据。

虽然更大的外观尺寸允许更大的太阳能电池阵列，但是EnOcean工程师没有认真考虑这一点，因为在美国，天线底座的最大输出功率是1dBm，尽管在欧洲高达10dBm。天线设计也可以简化较大的外观尺寸，但保持较小的包装STM550很吸引人。

其他考虑(和放弃)的设计标准包括使用Wi-Fi和LoRaWAN。Wi-Fi因功耗高而被排除在外。LoRaWAN失败只是因为它不是团队的目标用例。LoRaWAN不是一种“始终在线”类型配置；相反，它需要更低的频率“ping”在应用程序中表现出色。

归根结底，STM550代表了令人印象深刻的设计。通过能量收集操作挤压这么多功能是工程壮举。