【经验】如何降低ZigBee设备入网时的平均电流
SILICON LABS的EFR32MG系列是支持蓝牙5、BLE MESH、ZigBee的多协议无线SOC，其具有高集成度、超低功耗等特性，被广泛应用于智能家居以及IOT市场。有些产品对于低功耗要求较高，如电池供电传感器、单火开关等，这对于ZigBee设备在入网时的电流是个挑战。本文基于EmberZnet协议栈，指导大家使用EFR32MG系列SOC开发ZigBee产品时，如何降低ZigBee设备入网时的平均电流。
如下图，是使用EFR32MG系列SOC的ZigBee设备正常入网时的电流图，即设备进行信道扫描的电流图，平均电流大概13.2mA。
设备在信道扫描时，就是在每一个信道发送beacon request，然后切换到Rx状态监听是否有beacon包回复，EmberZnet默认的每个信道监听时间是507ms。设备信道扫描时，大部分的时间是监听时间，这也就是为什么将发射功率设置的很小，设备在入网时的平均电流依然是13mA左右，下降的并不明显。关于每个信道监听的时间在network-formation.h文件中函数EmberStatus emberStartScan(EmberNetworkScanType scanType, uint32_t channelMask, uint8_t duration);的注释有详细解释。
默认信道扫描时，信道之间是没有时间间隔的，因此要想降低入网时的平均电流，可以在信道扫描时在信道之间增加时间间隔来实现。这样的劣势是入网的时间会变长，但可以降低入网的平均电流。信道扫描时信道之间增加时间间隔实现如下，在scan-dispatch.c文件中修改如下函数，将事件函数
emberEventControlSetActive(emberAfPluginScanDispatchScanEventControl);修改成延时事件函emberEventControlSetDelayMS(emberAfPluginScanDispatchScanEventControl,1000);信道间隔1秒钟。
void emberAfScanCompleteCallback(uint8_t channel, EmberStatus status)
{
maybeCallNextHandler(status,
channel,
handlerQueue[head].scanType,
true, // complete?
false, // failure?
NULL); // network
// The scan is done when the status is set to EMBER_SUCCESS.
// See documentation for the emberScanCompleteHandler callback.
if (status == EMBER_SUCCESS && !handlerQueueIsEmpty()) {
head = handlerQueueNextIndex(head);
count--;
//emberEventControlSetActive(emberAfPluginScanDispatchScanEventControl);
emberEventControlSetDelayMS(emberAfPluginScanDispatchScanEventControl,1000);
}
}
修改后，测试入网时的电流如下，平均电流下降至8.74mA：
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Operating Temperature(℃)
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Storage Temperature(℃)
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Pin Count
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AVDD Supply Voltage(V)
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EFR32MG12P433F1024GL125-C
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产品型号
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品类
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MAX TX Power (dBm)
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Flash(kB)
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RAM(kB)
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GPIO(个数)
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Secure Vault
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IADC High-Speed/High-Accuracy
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Multi Vector Processor
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Max CPU Speed(MHz)
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Operating Temperature(℃)
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Storage Temperature(℃)
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Pin Count
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AVDD Supply Voltage(V)
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EFR32MG24B310F1536IM48-B
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Wireless SoC
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Matter,Zigbee,Thread,Bluetooth 5.3
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10dBm
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1536kB
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256kB
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High
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IADC High-Speed/High-Accuracy
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Multi Vector Processor
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最小起订量： 2500 提交需求>
可定制卫星定位天线协议：GPS、北斗、伽利略 (Galileo) 、格洛纳斯（GLONASS）卫星定位；增益：5~25dBi；驻波比：≤1.5；接口连接器：IPEX：1~5代IPE、SMA接口/公头等。
最小起订量： 1000 提交需求>
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