ZHCAAA3C May   2017  – May 2021 CC1310 , CC1350

 

  1.   商标
  2. 1概要
  3. 2无线通信技术
  4. 3采用 SimpleLink 低于 1GHz 无线 MCU 的运动检测器
    1. 3.1 低功耗
    2. 3.2 低于 1GHz 网络
    3. 3.3 连接到云端的运动检测器
    4. 3.4 低于 1GHz 和低功耗蓝牙双模式系统
      1. 3.4.1 系统设置
      2. 3.4.2 软件更新
      3. 3.4.3 监控状态
  5. 4测试用例
  6. 5总结
  7. 6参考资料
  8. 7修订历史记录

测试用例

本节将分析无线运动检测器系统的测试用例、状态机和功耗(遵循 TIDA-00489 中完成的一些计算和设计)。

假设采用 PIR 传感器、放大器、滤波器和比较器的运动检测器系统在检测到运动时会触发无线 MCU 的中断。该运动检测器在接收到中断信号时向集中器发送通知,或定期发送保持活动状态的通知。每次传输后,运动检测器将等待确认,如果未确认,则会重新传输。此外,运动中断后,运动检测器会在一定时间段内处于待机状态,等待更多中断信号。如果相应区域繁忙且出现多次中断,则将其视为单个事件,而非多个事件(请参阅图 4-1)。

GUID-88971116-DB53-4533-A6BC-371BA5DFACF0-low.gif图 4-1 测试用例状态机

设置了以下参数:

  • 运动检测器每天处于活动状态的时间平均为 12 个小时,在其余时间处于非活动状态。
  • 保持活动时间为 30 分钟 – 集中器确认保持活动消息。它可以向运动检测器发送来自云端或集中器的任何待处理下行链路消息的信号,必须将这类消息作为确认消息的一部分发送给运动检测器。从功率预算的角度而言,假设下行链路消息很少出现,则其影响可以忽略不计。
  • TX 最大重试次数为 3 次 – 连续 3 次传输失败后,运动检测器将(通过 LED)表明网络连接已断开。检测器会在下一个保持活动间隔或运动事件中继续进行尝试。
  • 等待中断计时器的时间为 60 秒 – 与运动传感器中断后,如果在接下来的 60 秒内再次触发,则运动检测器不会再次发送消息,而是将其视为同一个事件。只要中断的时间间隔超过 60 秒,首次中断之后便不会再发送消息。此时将发送一条保持活动消息,以表明检测到多次中断。
  • 在运行的 12 个小时内,每小时有 10 个事件。5 个事件构成一次中断,5 个事件的平均持续时间为 3 分钟。
  • 重新传输的概率为 5%。
  • 系统基于 50kbps TI 15.4 Stack,具有安全性和跳频功能。
  • 电池 – 纽扣电池(容量为 240mAh,降额系数为 85%)

根据 TIDA-00489,测得的关断电流为 1.65µA,待机模式下的角接电流为 0.65µA。

  • TX – 20B 消息(包括标头和前导码的完整消息为 54B)。10.5ms 和 10dBm 时的电流为 13.4mA。
  • RX – ACK 数据包 9.5ms (5.5mA)

表 4-1 所列为基于上述活动和假设的功耗计算详情。计算结果表明,纽扣电池的寿命为 10.8 年。

表 4-1 测试用例的功耗和电池寿命计算方式
因数 计算
待机模式每小时所占的分钟数 5 + 3 × 5 = 20
待机模式每天所占的分钟数 12 × 20 = 240 分钟
每天的保持活动事件数 24 / 0.5 = 48
每天的运动检测消息数 12 × 10 = 120
每天的传输次数(包括重新传输次数) (120 + 48) × 1.05 = 176
每天处于 TX 模式的时间 176 × 10.5ms = 1848ms
每天处于 RX 模式的时间 176 × 9.5ms = 1672ms
平均基极关断电流 1.65µA
待机时间所增加的电流平均值 (240min × 0.65µA) / 1440min = 0.108µA
TX 所增加的电流平均值 (1848ms × 13.4mA) / 86400secs = 0.286µA
RX 所增加的电流平均值 (1672ms × 5.5mA) / 86400s = 0.106µA
总平均电流 1.65µA + 0.108µA + 0.286µA + 0.106µA = 2.15µA
电池寿命 (240mAh × 0.85) / 2.15µA = 94883 小时 = 10.8 年