Принцип беспроводного пробуждения Si4463

Серия радиочастотных чипов EZRadioPro от Silicon Labs (Si4438, Si446x, Si4463) широко используется в Интернете вещей, умном доме и на рынках счетчиков электроэнергии благодаря низкому энергопотреблению и высокой производительности. В частности, в индустрии умного дома предъявляются практически строгие требования к низкому энергопотреблению. Поэтому в некоторые радиочастотные чипы добавлен режим LDC (Low Duty CycleMode) для снижения энергопотребления приложений. В этой статье описывается принцип беспроводного пробуждения.

Настройте беспроводной чип для входа в режим LDC для пробуждения в воздухе. Режим LDC по сути настраивает чип на периодическую работу в режиме приема RX и спящем режиме. Регулируя рабочий цикл RX и Sleep, достигается снижение энергопотребления, как показано на рисунке 1 для принципиальной схемы режима LDC.

Рисунок 1. Синхронизация режима LDC. 

Во время режима LDC приемник периодически просыпается и работает в состоянии Rx (или TX). Если действительная преамбула не обнаружена, обнаружена ошибка приема или не получен весь пакет, приемник возвращается в состояние WUT (т. е. готовность или спящий режим) в конце продолжительности режима LDC и остается в этом режиме до тех пор, пока A начинается цикл пробуждения. Если обнаружена действительная преамбула или слово синхронизации, приемник задерживает продолжительность режима LDC для получения всего пакета. Если в течение двух режимов LDC пакет данных не получен, приемник вернется в состояние WUT на время последнего режима LDC, пока не начнется следующий цикл пробуждения. Время сна плюс время пробуждения составляют рабочий цикл.

Итак, в практических приложениях, как можно настроить передатчик так, чтобы он мог каждый раз будить LDC?

Способ 1: Длинная преамбула. Для охвата всего цикла LDC используется более длинная преамбула. Преамбула может полностью охватить режим приема LDC и обеспечить вероятность успешного пробуждения. Недостаток заключается в том, что если передающая сторона только начинает отправлять преамбулу, сторона LDC находится в режиме RX. Устройство LDC должно поддерживать состояние RX до завершения передачи всего пакета данных, поэтому оно будет потреблять слишком много энергии.

Изображение 2. Длинная преамбула. Пробуждение.

Способ 2: пакетный режим короткого пробуждения. То есть, отправляя большое количество коротких пакетов данных пробуждения, гарантируется, что хотя бы один короткий пакет данных пробуждения может полностью перейти в состояние RX стороны LDC, тем самым гарантируя успешность пробуждения. . Преимущество этого метода в том, что если пакет пробуждения может быть достаточно коротким, энергопотребление будет ниже, и конец LDC не будет находиться в состоянии RX в течение длительного времени. Недостаток заключается в том, что он ограничивает длину пакета пробуждения.

Изображение 3 Короткий пакет Пробуждение

В целом рекомендуется использовать второй метод. Этот метод может максимально снизить энергопотребление, но в некоторых проектах длинные пакеты данных отправляются как пакеты данных пробуждения LDC во время проектирования. В этом случае использование мощности пробуждения с длинной преамбулой имеет больше преимуществ.