隨著科技的發(fā)展,越來越多的便攜式設(shè)備也如雨后春筍般地誕生,但便攜式設(shè)備都會面臨同樣的難題——續(xù)航,影響著續(xù)航的兩大因素就是電池容量和設(shè)備功耗。電池容量通常跟設(shè)備體積相關(guān)聯(lián),電池容量越大同時意味著設(shè)備體積越大。因此在同樣電池容量下,提高續(xù)航能力就意味著降低設(shè)備低功耗,WOR(Wake On Radio,又叫做空中喚醒)技術(shù)就是為了低功耗設(shè)備量身定制的無線技術(shù)。
WOR空中喚醒技術(shù)是通過減少接收端射頻處于接收狀態(tài)時間,其余時間工作處于深度睡眠模式來降低設(shè)備整體功耗,同時還能保證設(shè)備能正常接收,但發(fā)送端需要發(fā)送更長的時間來保證接收端被喚醒。 具體來說,空中喚醒功能的實現(xiàn)依賴于發(fā)送特殊的前導碼(preamble)來喚醒設(shè)備。當設(shè)備處于休眠狀態(tài)時,一旦接收到這個前導碼,它就會從睡眠狀態(tài)中醒來并進入接收狀態(tài),準備接收來自發(fā)送端的數(shù)據(jù)。
WOR接收電流示意圖如下所示:
而通常處于接收模式的電流消耗圖如下所示:
若一般模式下無線模塊的接收電流為15mA左右,休眠電流為5uA左右,T1為1000ms(WOR周期),T2(深度睡眠模式時間)為970ms,T3(接收模式時間)為30ms,則功耗只有正常接收電流的3%左右,能大幅度降低整體功耗。
LoRa(Long Range)是一種基于CCS(線性調(diào)制擴頻技術(shù))的長距離無線電,其封包格式如下所示:
WOR(空中喚醒)最重要的一點是如何確認空中是否有需要的數(shù)據(jù)存在,Semtech旗下的LoRa模塊一般都會有前導碼檢測中斷,有了前導碼檢測中斷的硬件基礎(chǔ),便可通過外部MCU周期性喚醒LoRa芯片進入接收模式并檢測前導碼中斷是否被觸發(fā)。(相關(guān)文章推薦:《LoRa模塊空中喚醒功能及應用詳解》)
若前導碼中斷未被觸發(fā),則一段時間后(T3)再次進入深度睡眠模式(T2);
若前導碼中斷被觸發(fā),則可在前導碼中斷中繼續(xù)延長接收時間(T3)來保證接收完整包數(shù)據(jù),接收并處理完成數(shù)據(jù)后整個系統(tǒng)再次進入深度睡眠模式,其時序圖如下圖所示。
為了保證接收端能穩(wěn)定地收到數(shù)據(jù),發(fā)送端的前導碼長度必須大于一個WOR周期,時間過短會導致接收方丟包。
WOR角色一般分為發(fā)送方和接收方:
發(fā)送方(TX):發(fā)送數(shù)據(jù)前添加一個WOR周期長的前導碼來喚醒接收方;
接收方(RX):周期性進入接收模式,其余時間處于深度睡眠以減少耗電。
綜上所述,空中喚醒就是一種創(chuàng)新的低功耗無線通信技術(shù),空中喚醒功能的核心理念在于通過減少接收端射頻處于接收狀態(tài)的時間,并在其余時間使設(shè)備進入深度睡眠模式,從而顯著降低設(shè)備的整體功耗。
今天的分享就到這里啦,后文我們會詳細介紹無線模塊空中喚醒功能計算公式,EBYTE每一天都致力于更好的助力物聯(lián)化、智能化、自動化的發(fā)展,提升資源利用率,更多產(chǎn)品更多資料,感興趣的小伙伴可以登錄我們的億佰特官網(wǎng)進行了解,也可以直接撥打400電話咨詢技術(shù)專員!
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