1 / 36

Основная цель

Основная цель. Создание надежных и дешевых устройств для мониторинга и управления на базе беспро водных сетевых решений , основанных на открытом глобальном стандарте. ZigBee 802.15.4. UWB 802.15.3. WLAN 802.11. Bluetooth. Границы применения и типы беспроводных интерфейсов.

gladys
Download Presentation

Основная цель

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Основная цель Создание надежных и дешевых устройств для мониторинга и управления на базе беспроводных сетевых решений, основанных на открытом глобальном стандарте.

  2. ZigBee 802.15.4 UWB 802.15.3 WLAN 802.11 Bluetooth Границы применения и типы беспроводных интерфейсов Возможности технологий Hi-Fi аудио Потоковое видео Цифр. видео Мульти-канал. видео Текст Интернет Графика Голос Дальность передачи Низкая скорость передачи данных Высокая скорость передачи данных

  3. Стоимость беспроводных решений Высокая стоимость Video cam PDA PC NIC STB/DBS UWB Gaming WiFi Displays Video cable replace VoIP phone Cellular PC Auto Bluetooth Цена решения Cellular headset Stereo Headsets ISMLINK Industrial Inventory Speakers Gaming Controller ZigBee RF Toy remotes Home Control security Низкая стоимость 200K 1M 100M Скорость передачи (бит/сек)

  4. Рыночный потенциал и области применения ZigBee Автоматизация Зданий Потребительская Электроника Безопасность ОВК Считывание счетчиков Управление освещением Контроль доступа ТВ & VCR DVD/CD Дистанционное управление Интерактивные игры Индивидуальное медицинское диагностическое оборудование ПК & Периферия ZigBee Беспроводное решение, которое работает, просто работает. . . Диагностика пациента Оборудование для фитнеса Мышь Клавиатура Джойстик Промышленные управление и мониторинг Управление доступом и освещением Безопасность ОВК Управление освещением Контроль доступа Освещение и полив теплиц, газонов, садов Управление активами Контроль процессов Оптимизация энергопотребления

  5. Управление освещением • Беспроводной контроль освещения • ЭПРА регулируемой яркости • Произвольное расположение выключателей • Настраиваемые сценарии освещения • Энергосберегающие режимы при ярком естественном освещении • DALI интерфейс [или другой] к системе управления объектом • Расширение сетей • Дополнительные датчики • Другие сети

  6. Оптимизация энергопотребления системами ОВК • Оптимизация Энергопотребления Гостиниц и Офисных Зданий • Основные издержки при обслуживании гостиниц • Централизованное управление ОВК позволяет оператору гостиницы отключать систему в номерах в отсутствии людей • Расширение системы и настройка производительности • Размещение автономных термостатов в любом удобном месте • Активация индивидуальных настроек клиента при входе в номер и при регистрации в гостинице

  7. Управление активами • Расположенные в каждом из контейнеров датчики образуют многоячейковую сеть. • Множество контейнеров на грузовом судне образуют сеть для передачи данных с датчиков. • Возросшая безопасность за счет обнаружения подмены и нанесенного ущерба при хранении и транспортировке. • Увеличение пропускной способности терминалов и скорости обработки контейнеров.Данные для декларации и показания с датчиков известны до входа корабля в док.

  8. Примеры промышленного использования ZIGBEE Технический специалист, инженер по обслуживанию Сервер базы данных Маршрутизатор Датчик температуры Датчики безопасности База данных Телефонная линия Контроль процессов Центр. офис Розничная сеть Сервисная служба Транспортировка грузов ОВК ZigBee в сфере промышленной Автоматизации/Управления/Безопасности

  9. Управление супермаркетом Системы управления складом Управление разморозкой Электронные системы управления Управление газовым оборудованием Датчики дыма в системах вентиляции Датчики давления Управление внешним освещением Управление холодильными установками, морозильными камерами Контроль температуры Телефонная линия Телефонная линия

  10. Управление кондициони-рованием Управление внешним освещением Датчики тепла Датчики СО Управление газовым оборудованием Тепловые датчики Управления автомобиль-ным ОВК Управление освещением Термостаты Управление газовым оборудованием Управление электронным зажиганием IR-Датчики Переключение клапанов Управлени отоплением Регулировка температуры Регулировка давления Домашняя автоматизация Управление электронным зажиганием Управление газовым оборудованием Управление влажностью и вентиляцией Датчики дыма

  11. Участники альянса ZigBee

  12. Требования рынка недорогихбеспроводных приложений (1) • Глобальные частотные диапазоны, 2.4 GHz, 915 MHz, 868 MHz • Неограниченное географическое использование • Проникновение RF сигнала через стены и потолки • Автоматическая/полуавтоматическая установка • Возможность удалять и добавлять устройства • Привлекательная цена

  13. Требования рынканедорогихбеспроводных приложений(2) • Скорость передачи – 10к-115.2кбит/сек • Радиус покрытия - 10-75м • До 255 подчиненных устройств в сети • До 100 параллельно работающих сетей • До 2-х лет работы от стандартной алкалиновой батареи

  14. Основные принципы беспроводной сети • Поддержка различных сетевых топологий • Возможность объединения устройств в сеть по следующим топологиям: точка-точка, звезда, кластерное дерево, многоячейковая сеть • Сканирование сети • Способность к детектированию активных каналов внутри локального персональноного рабочего пространства (ПРП) • Обнаружение устройств • Способность к идентификации устройств на активных каналах внутри ПРП • Создание/Объединение PAN • Способность к созданию сети на незадействованном канале или к объедиению с существующей сетью внутри ПРП • Распознавание сервисов • Способность к распознаванию поддерживаемых/доступных сервисов для заданных устройств внутри PAN

  15. Многоячейковые сети расширяют границы применения беспроводных систем • Надежность • Гибкость маршрутизации • Аппаратный и программный контроль качества связи и надежности передачи • Кодирование и ограничение доступа в сеть • Простота в эксплуатации и установке • Автоматическая/полуавтоматическая установка системы и добавление устройств • Нелицензируемые частотные диапазоны • Поддержка от более чем 70 компаний – производителей систем и оборудования - членов альянса ZigBee

  16. IEEE 802.15.4 Интерфейс связи с приложением Сетевой уровень (NWK) IEEE 802.15.4 868/915 MHz PHY 2400 MHz PHY Silicon Приложение Стек ZigBee Спецификация IEEE 802.15.4 Конфигурация стека протокола ZigBee Приложение Заказчик Безопасность устройств, трансляция сообщений, организация сервисов устройств, etc. Профили устройств с 1 по 30 Тип устройства (ZDO) Подуровень поддержки приложений (APS) Безопасность сети, трансляция сообщений, обработка сетевых процедур, сетевой менеджмент, etc. ZigBee Альянс Уровень передачи данных (DLC) Добавление/удаление устройств, доставка пакетов, подтверждение приема, сканирование каналов, доступ к каналам связи, временное разделение, etc. IEEE 802.15.4 LLC IEEE 802.15.4 IEEE 802.15.4 MAC Прием и передача информации через физический радиоканал

  17. HCS08 MC13192 Классификация беспроводных соединенийна базе стека протокола ZigBee ZigBee ( <60K ) 802.15.4 ( <32K ) (стек конечного устройства <4K) Простое Беспроводное Соединение ( <2K ) … P1 P31 ТУ ZigBee Подуровень Поддержки Приложений Сетевой уровень ZigBee 802.15.4 MAC 802.15.4 MAC SMAC 802.15.4 PHY 802.15.4 PHY 802.15.4 / PHYLayers HCS08 MC13192 HCS08 MC13192/1

  18. Correlator 7 GPIO MC13192/1 • Полное кодирование/декодирование сигналов с расширенным спектром в соответствии со стандартом IEEE 802.15.4 • Совместим с HCS08 МК и датчиками компании Моторола/Freescale • Чувствительность приемника -91 dBm @ 1% PER • Настраиваемая выходная мощностьот 0 dBm до-40 dBm • Три блока по 64Kбайт памяти данных ОЗУ • Энергосберегающие режимы с потреблением ниже1 мкА • Настраиваемая частота тактирования внешнего МК • Потоковый и пакетный режимы передачи данных • Модуль обработки событий • Четыре/два 16-Bit таймера общего назначения • Простой 4-х проводной SPI интерфейс с МК • Определение качества связи и уровня напряженности поля • Увеличение дальности действия за счет внешних антенны/усилителя • Аппаратное подтверждение приема данных • Аппаратная реализация преамбулы, CRC, SFD • 7 портов ввода/вывода общего назначения Receiver Front End 3X64K Block RAM Clock Generator Transmit Logic Decimator/ Normalization MC13192/1 2.4 GHz Приемо- передатчик Packet Pre- processing Sequence Manager Reference Oscillator Differential Chip Detect PN Code Generator Mixers & Amplifiers Transmitter PA 4 16-bit Timers Timing Recovery Phase Modulator Serial Peripheral Interface AGC Sigma Delta Synthesizer VCO Quad Gen PMA Корпус: 32 QFN Размеры: 5X5 mm

  19. Основные характеристики MC13192/1 • Многофункциональный RF приемопередатчик на одном кристале • Два способа передачи данных: • пакетная передача • потоковая передача • Поддержка сетевых топологий: • многоячейковая сеть (МС13192) • звезда • точка-точка • Полное соответствие стандарту IEEE 802.15.4 (MC13192) • Рабочий частотный диапазон: 2.4 ГГц • Скорость передачи: до 250 кбит/сек • Выходная мощность: до 3.6 dBm (0 dBm для MC13192) • Чувствительность: - 91 dBm • Модуляция: O-QPSK, 16 каналов с шагом 5 МГц (2 МГц – для МС13191) • Простой SPI интерфейс с МК • Оптимизирован для низкопотребляющих приложений с напряжением питания от 2 до 3.4 В, различные энергосберегающие режимы (потребление: от 1мкА до 40мА) • Уже в продаже

  20. Режимы работы МС13192 Doze – уникальный режим 802.15.4/ZigBee, позволяющий крайне быстрый переход в активное состояние для увеличения срока работы батареи.

  21. Частотные диапазоны и скорости передачи ДиапазонГеография использованияСкорость# КаналовМодуляция 2.4 GHz ISM Весь мир 250 kbps 16 O-QPSK 868 MHz Европа 20 kbps 1 BPSK 915 MHz ISM Америка 40 kbps 10 BPSK 2 MHz Канал 0 868MHz / 915MHz PHY Каналы 1-10 868.3 MHz 902 MHz 928 MHz 5 MHz Каналы 11-26 2.4GHz PHY 2.4 GHz 2.4835 GHz

  22. HCS08 CPU BDM 60/32K Flash 8-ch 10-Bit ADC 4/2K RAM 2xSCI HCS08 CPU BDM LVI SPI 60/32K Flash 8-ch 10-Bit ADC COP 8-ch 16-bit Timer 4/2K RAM 2xSCI Internal Clock Generator Up to 56 GPIO IIC SPI 4-ch 16-bit Timer LVI COP IIC Internal Clock Generator Up to 36 GPIO 64 LQFP 42 SDIP, 44 QFP MC9S08GB/GT 9S08GT60/32 9S08GB60/32 • Supply Voltage/ Performance • 1.8..3.6 V ±10%, -40 to 85C • Core • 20MHz HCS08 Core (20MHz Bus) • Memory • 60 or 32K Flash, 4 or 2K Ram • Communications • (2)SCI, SPI, IIC • Features/ Benefits • 8-ch, 16-bit, IC/ OC, or PWM • Computer Operating Properly, Analog to Digital Converter, Internal Clock Generator, Low Voltage Inhibit, Background Debug Mode • Up to 56 GPIO • Available Packages • 42 SDIP,44 QFP (GT) 64 LQFP (GB) • Development Tools/ Documentation • M68DEMO908GB60 • M68EVB908GB60

  23. Основные характеристики микроконтроллеров серии HCS08 GB/GT Спроектированы специально под беспроводные интегрированные низкопотребляющие решения, для приложений с автономным питанием и длительным сроком работы батарей, для радиоприложений, таких как ZigBee Высокая производительность, частота внутренней шины увеличена до 20 МГц Работа при низких напряжениях питания до 1.8В Разнообразие режимов энергосбережения с крайне низкими токами потребления (до <20нА при Т=250С) SPI интерфейсы для работы с радиомикросхемами семейства 802.15.4/ZigBee BDM – интерфейс для программирования и отладки, 3 breakpoints Широкий набор периферии и микросхем с различным объемом памяти для создания как недорогих конечных устройств, так и сложных систем Уже в продаже

  24. Решения ZigBee от Motorola MC13192 + GT32/60 • 802.15.4MAC(Объектный код <32KB) • SMAC • Соединения типа: точка-точка, топологии «звезда» и древовидная • Отдельные решения или соответствие стандартам 802.15.4 MC13192z + GT60 • 802.15.4 MAC • Z-Stack сетевой уровень(<60KB), набор инструментария Z-Tools • Топологии: «звезда», многоячейковая, кластерное дерево • Полное соответствие протоколу ZigBee MC13191/2 + GT16/32 Простое беспроводное соединение • Исходный код SMAC (<2.5KB) – распространяется бесплатно • Соединения типа: точка-точка, топология «звезда» • Отдельные решения

  25. Простое беспроводное решение на базе протокола SMAC App Interface SMAC MC1319X HCSO8 Motorola RF Packet Radio Motorola 8-Bit MCU

  26. Беспроводное решение на базе спецификаций IEEE 802.15.4 App Interface MC1319X HCSO8 Motorola RF Packet Radio Motorola 8-Bit MCU

  27. Полностью функциональное решение для реализации технологии ZigBee (4th Quarter’ 2004) MC1319X HCSO8 Motorola RF Packet Radio Motorola 8-Bit MCU

  28. Семейство решений для беспроводного соединения ZigBee Уровень Приложений ZigBee Тип Устройства F8W Z-Stack Объект приложения 31 Объект приложения 1 Простое Беспроводное Соединение … Подуровень Поддержки Приложения Figure8 Wireless Z-Stack NWK Уровень Figure8 Wireless Z-Stack Приложение MAC Уровень Motorola Software SMAC Motorola Source Code PHY Уровень MotorolaMC13192 PHY Уровень MotorolaMC13192

  29. Полностью законченное ZigBee решение от компании Motorola/Freescale Средства разработки • Полный набор микросхем приемопередатчиков • MC13192/1 2.4GHz - QFN32 5x5 • MC68HCS908GT60/32илиMC68HCS908GB60/32 • Полный набор программного обеспечения • IEEE 802.15.4 PHYУровень • IEEE 802.15.4 MACУровень • ZigBee:Сетевой Уровень и Уровень Приложения • Полный набор инструментария • Metrowerks CodeWarrior для МК • Z-Tool для Приложений ZigBee • Конфигуратор сети 8-бит МК Приложение заказчика ZigBee Сеть и Профиль IEEE 802.15.4 MAC/PHY MC13192 RFIC

  30. Figure 8 Wireless Motorola Responsibility

  31. Developer’s Starter Kit (DSK) SMAC and IEEE 802.15.4 network development 2 Sensor Applications Reference Boards (SARD) Orderable part number: 13192DSK-A00 MCU Evaluation board (EVB) Orderable part number: M68EVB908GB60 RF Daughter Card Plug-in directly to M68EVB908GB60 Development Kit or other Freescale MCU development system 1 per kit Orderable part number: 13192RFC-A00 BDM Multilink USB adaptor/cable for programming and debugging (Computer <-> MCU Board) Orderable part number: USBMULTILINKS08 Evaluation Kit (EVK) ZigBee network development system 3 EVB boards, 2 SARD boards D18 SW PC tools, Demo Apps., documentation, cables, etc. 802.15.4 packet Sniffer board USB BDM cable Orderable part number: 13192EVK-A00 Аппаратные средства разработки MC13191/92

  32. Демо - плата Двухслойная демо – плата имеет компактные размеры, содержит HCS908GT60МК, приемопередатчик MC13192, интерфейс UART/RS-232 и всю необходимую обвязку. Плата может программироваться через BDM интерфейси использует один кварц 16MHz для тактирования МК и MC13192. Свойства:  Крайне компактна. Питается от 2-х батарей типа 2-AA или 2-AAA или от сетевого источника питанив.  BDM интерфейс для программирования и отладки. 4 тактовых кнопки (клавиатура прерываний), кнопка сброса. 4 светодиода.  UART/RS-232 приемопередатчик с аппаратным контролем потока данных и возможностью перевода в энергосберегающий режим. Печатная антенна на плате. Один кварц 16MHz. Выводу МК доступны на разъеме 2x4. Минимум внешних компонентов.

  33. MC13191/92 Software Distribution • Software distributed via Motorola/Freescale Website: • Registered Download: SMAC & IEEE 802.15.4 MAC • Moderated Download: Z-Stack & Z-Tools (Early Adopters & Beta Customers only – beginning July 2004) • Downloads require customer registration via the Motorola/Freescale website. • Defining Downloads:  • MODERATED DOWNLOAD • A moderated download requires that the customer fill out a “request to download” that includes their FAE’s name and email address. The request is automatically emailed to a pre-defined “moderator” who evaluates the customer information and either accepts or rejects the request. When the request is accepted, the customer’s FAE is emailed the information on how to download, and must forward this email to the customer. • REGISTERED DOWNLOAD • A registered download requires that the customer log in and identify themselves before performing a download. This is tied to the Common Customer Profile that is stored in Siebel

  34. Brochures ZigBee Brochure MC1319x Family Brochure Fact Sheets Developer’s Starter Kit EVK RF Daughtercard MC13191 MC13192 Datasheets MC13191 MC13192 Документация Вся необходимая документация доступна на сайте: www.motorola.com/zigbee Reference Manuals • MC13191 • MC13192 • IEEE 802.15.4 MAC (D18 MAC) Users Guides • SARD • EVK • RF Daughtercard • SMAC Applications Notes • SMAC • Antenna Design Examples

  35. Дополнительная информация HCS08 MCU’s www.freescale.com HCS08 MCU development tools (Codewarrior 3.0) www.metrowerks.com ZigBee network stack partner: http://www.figure8wireless.com ZigBee standardization: www.zigbee.org

  36. Контактная информация Московское представительство Freescale Semiconductor в России http://www.motorola.ru http://www.freescale.com/russia Панфилов Дмитрий Иванович Менеджер по развитию рынка rdp001@freescale.com Чепурин Илья Николаевич Инженер по поддержке продукции ric001c@freescale.com

More Related