【应用】EFR32MG助力致远电子ZM32 zigbee模块在智慧工厂的成功应用

时间： 2020-01-01 来源：世强

技术问答

物联网技术的发展加速了工业 4.0 的转型升级，一系列产业已开始向信息化管理转变，传统工厂到智慧工厂的变革必然会成为未来世界制造业中的一波“浪潮”，传统工厂快速实现角色转换的方法是实现设备间的互联互通。

在大规模的网络中，例如智慧工厂行业要求多点数据采集，所有节点并发的概率和数量会增加，对网络的处理能力提出更大的挑战。致远电子ZM32系列是致远电子基于SILICON LABS EFR32MG方案设计的高性能 ZigBee 模块。

以中国十大支柱产业之一的纺织行业举例，目前织机运行自动监控一般采用单片机监控系统或基于RS-485总线的单主机集散监控系统，也有部分织机采用CAN总线的监控系统。但是这些织机运行监控系统存在成本高，系统结构复杂抗干扰性较差以及系统维护困难等缺点。

图 1 智慧工厂场景图

与RS-485总线及CAN总线相比，基于Silicon Labs EFR32MG的ZigBee技术除通信距离较短外，无论是在实时性、抗干扰和可靠性还是在系统成本和扩展性方面都具有明显的优势。同时，在系统布线方面，由于ZigBee采用无线方式，可解决布线复杂的问题。

但是，在智慧工厂这种大规模的网络中，所有节点并发的概率和数量会增加，对网络的处理能力提出更大的挑战。所以，致远电子的研发工程师对基于Silicon Labs EFR32MG的ZM32系列ZigBee模块进行了并发测试，测试其并发处理能力，主要分全终端并发上报和全路由并发上报。

图 2 ZigBee 无线方案

由世强提供的芯科EFR32MG无线通信芯片，可以支持ZigBee,Ble等低功耗协议，内部有Cotex-M4内核（40MHz）,以及支持多路GPIO,极低的休眠功耗（2uA）,较小的封装(5mmx5mm)，极高的射频发射功率(19.0dBm)，EFR32MG内部集成了可调负载电容，除必须的晶振以外，外围器件大为减少，这有效地减少了PCB的面积，这进一步确保产品的小体积。

测试结论如下：

全终端并发上报：

最大并发数量是62台，上报时间约 3.5s；

当发送字节数超过射频单帧的最大负载（74字节），并发数量最大支持20台，上报时间约 3.5s；

如果用户应用没有重发机制，并发的设备一般约 3.5s 上报完毕，没有上报成功的也无法再继续完成上报。

全路由并发上报：

全路由的并发上报测试中，发送字节数小于射频单帧的最大负载（74 字节），最大并发数量约是 30 台，上报时间约3.5s；

如果用户应用没有重发机制，并发的设备一般约 3.5s 上报完毕，没有上报成功的也无法再继续完成上报。

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全部评论（1）

terrydl Lv9. 科学家 2020-01-01

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