【应用】为豪宅定制的Zigbee解决方案再不用担心穿墙能力

时间： 2016-11-22 来源：世强

技术问答

智能家居如火如荼发展，各种无线智能传感器、灯控系统琳琅满目。这些设备所使用的无线通信协议中，ZigBee无线通信协议以其低功耗、可自组网的优势而占领着主导地位。然而实际应用中，我们发现传统的Zigbee解决方案无线穿墙能力比较差，一旦遇到大面积多层别墅就有很多麻烦。

传统的Zigbee解决方案在大面积多层别墅中应用时，由于穿墙能力比较差，因此通常都要多加几个路由器做转发。传统Zigbee解决方案中承载Zigbee协议栈的MCU往往都是51单片机，这种方案使用在Zigbee系统中做终端节点时没有太大问题，但是其在做路由节点或者协调器节点时就暴露出运算能力不够的致命缺陷，也常常因此造成整个Zigbee系统瘫痪。

为了解决传统Zigbee方案所造成的这些问题，美国芯科实验室研发出了新的Zigbee解决方案——EFR32MG系列产品。

图1：EFR32MG无线入门套件

图2：EFR32MG系列产品内部架构图

从图1和图2中我们可以看到EFR32MG系列产品自带M4内核的小壁虎MCU，主频最高可以达到40MHz，这可以保障Zigbee协议栈流畅的运行。相比于传统Zigbee解决方案最大发射功率3dBm来说，EFR32MG 2.4G频率可调的最大发射功率是19.5dBm，大大提高了Zigbee设备的穿墙能力。一旦Zigbee设备的穿墙能力提高，就可以节约用来做中继转发的zigbee路由设备，同时也降低了整个智能家居系统的成本。

除了这些显而易见的优点之外，EFR32MG系列产品还有内置的DC-DC，巴伦等，总之在单个Zigbee节点产品设计时可以降低相当客观的bom成本。高配置的EFR32MG系列还支持Thread协议和低功耗蓝牙协议，而双模EFR32MG系列则可以另外支持Sub-GHz无线通信。

下面我们来看一下EFR32MG系列产品的具体参数吧。

ZigBee和Thread无线电
• 2.4GHz IEEE 802.15.4
• 250kbps O-QPSK DSSS
• -101dBm的接收灵敏度
• +19.5可编程输出功率
• 9.8mA RX电流
• 0 dBm时的8.2mA有源模式TX

• 天线分集

Bluetooth 低功耗无线电

• 兼容Bluetooth 4.2 规格
• 1Mbps GFSK
• -94dBm的接收灵敏度
• +19.5dBm可编程输出功率
• 8.7mA有源模式

• 0dBm时的8.2mA有源模式TX

专有2.4 GHz 和Sub-GHz无线电

• 支持的调制：GFSK、2-FSK/4-FSK、OQPSK、DSSS、FEC、BPSK/DBSK、OOK/ASK
• -121.4dBm的接收灵敏度（2.4kbps、868MHz）
• +20dBm可编程输出功率（Sub-GHz）
• +19.5可编程输出功率（2.4GHz）
• 8.1mA有源模式RX（868MHz）
• 14dBm的34.5mA有源模式TX（868MHz）

• 天线分集

丰富的模拟和数字外围设备

• 带 ECC、SHA-1、SHA-2 的AES256/128硬件密码加速器
• ADC（12位、1Msps、326µA）
• 电流 DAC（4位、电源或吸入）
• 2个模拟比较器
• 低能耗 UART
• 2个USART（UART、SPI、IrDA、I2S）
• I2C（地址识别至EM3）
• 定时器：RTCC、LE定时器和脉冲计数器
• 12 通道周边反射系统

• 高达31个GPIO

节能低功耗模式

• 能耗模式2（深度睡眠）电流：1.4 µA
• 能耗模式3（停止）电流：1.1 µA
• 超快唤醒：从EM3仅3 µS

• 1.85至3.8 V的宽电源电压范围

功能强大的MCU和内存选项

• ARM Cortex®-M4+浮点运算单元
• 高达40MHz的时钟频率
• 低有源模式电流：63µA/MHz
• 256kB可编程闪存
• 512kB集成串行闪存（仅EFR32MG1x632和EFR32MG1x732）

• 32kB RAM SRAM

封装选项

• QFN48（7nm x 7nm）
• QFN32（5nm x 5nm）

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全部评论（2）

korey Lv7. 资深专家 2019-06-18

学习
宇宙星神 Lv6. 高级专家 2018-07-18

学习了

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