Princípio de despertar sem fio Si4463

A série EZRadioPro de chips RF da Silicon Labs (Si4438, Si446x, Si4463) é amplamente utilizada nos mercados de Internet das Coisas, casa inteligente e medidores de eletricidade com seu baixo consumo de energia e alto desempenho. Em particular, a indústria doméstica inteligente tem requisitos quase rigorosos para baixo consumo de energia. Portanto, o modo LDC (Low Duty CycleMode) é adicionado em alguns chips RF para obter menor consumo de energia do aplicativo. Este artigo descreve o princípio da ativação sem fio.

Configure o chip sem fio para entrar no modo LDC para despertar no ar. O modo LDC configura essencialmente o chip para funcionar periodicamente no modo de recepção RX e no modo Sleep. Ao ajustar o ciclo de trabalho de RX e Sleep, o objetivo de reduzir o consumo de energia é alcançado, conforme mostrado na Figura 1 para o diagrama esquemático do modo LDC.

Figura 1 Tempo do modo LDC 

Durante o modo LDC, o receptor desperta periodicamente e opera no estado Rx (ou TX). Se nenhum preâmbulo válido for detectado, um erro de recepção for detectado ou o pacote inteiro não for recebido, o receptor retornará ao estado WUT (ou seja, pronto ou suspensão) ao final da duração do modo LDC e permanecerá neste modo até que A o ciclo de despertar começa. Se um preâmbulo ou palavra de sincronização válida for detectada, o receptor atrasa a duração do modo LDC para receber o pacote inteiro. Se nenhum pacote de dados for recebido durante os dois modos LDC, o receptor retornará ao estado WUT durante a última duração do modo LDC até o início do próximo ciclo de ativação. O tempo de sono mais o tempo de despertar constituem um ciclo de corrida.

Então, em aplicações práticas, como o transmissor pode ser configurado para poder ativar o LDC todas as vezes?

Método 1: Preâmbulo longo. Um preâmbulo mais longo é usado para cobrir todo o ciclo LDC, a vantagem deste método é que o preâmbulo pode cobrir completamente o modo RX do LDC e garantir a taxa de sucesso de ativação. A desvantagem é que se a extremidade de transmissão apenas começar a enviar o preâmbulo, a extremidade LDC estará no modo RX. O dispositivo LDC deve manter o estado RX até que a transmissão de todo o pacote de dados seja concluída, portanto consumirá muita energia.

Figura 2 Longo Preâmbulo Acordar

Método 2: modo de pacote de ativação curto. Ou seja, ao enviar um grande número de pacotes curtos de dados de ativação, é garantido que pelo menos um pacote curto de dados de ativação possa cair completamente no estado RX do lado LDC, garantindo assim que a ativação seja bem-sucedida . A vantagem deste método é que se o pacote de ativação puder ser curto o suficiente, o consumo de energia será menor e a extremidade LDC não ficará no estado RX por muito tempo. A desvantagem é que limita o comprimento do pacote de ativação.

Figura 3 Pacote curto Wake up

Em geral, é recomendado usar o segundo método. Este método pode reduzir o consumo de energia tanto quanto possível, mas alguns projetos enviam pacotes de dados longos como pacotes de dados de ativação LDC durante o projeto. Nesse caso, usar energia de ativação com preâmbulo longo tem mais vantagens.