在工业应用中如何实现将MCU的数据连接到云.doc
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1、在工业应用中如何实现将MCU的数据连接到云物联网(IoT)的快速增长元素是无线传感器。这些设备是物联网的眼睛和耳朵,提供分析和大数据应用程序做出明智决策所需的大量数据。在工业应用中,传感器可以提供准确的数据,以优化化学处理和材料转移,支持更高水平的自动化,提高能源电网效率,并使许多其他应用程序无法交付。MCU将在无线传感器应用的核心。简化无线传感器连接实施的新设备使得即使是价格最低的系统也能够比以往更轻松地添加这些功能。本文将介绍这些新设备提供的一些实现选项,以说明将数据从MCU移动到云是多么容易。无线MCU上线最近推出的MCU正在增加集成的无线通信功能,可以连接到各种无线标准。这些新设备采用
2、两种常用方法之一来实现无线通信。一些设备使用可以实现各种标准的灵活无线子系统。其他设备专注于一个或两个通用和类似标准,以针对特定应用优化其解决方案。灵活的实施通常提供可编程无线电“前端”,管理所有通用无线“构建模块”,如作为调制选项,包括高斯频移键控(GFSK),频移键控(FSK),四级GFSK(4GFSK),四级FSK(4FSK)和开关键控(OOK)。其他常见的硬件模块包括低噪声放大器,混频器,可编程增益放大器,模数转换器,数字信号处理器和数据包处理逻辑以及FIFO存储器。这些无线构建模块可以通过MCU软件用于实现各种基于无线电的标准。通常,MCU制造商提供高级应用程序编程接口(API),实
3、现通用标准以简化开发。灵活方法的一个例子是Silicon Labs EZR32LG 32位无线MCU,其框图如下:如下图1所示。灵活的无线收发器被视为外设,并使用SPI接口与MCU通信。 EZR32LG采用多种先进的节能模式,这些模式在低功耗无线传感应用中特别有用,每个模块可用的模式在程序框图中采用颜色编码,深蓝色表示可在其中运行的模块最低能量模式,以及最轻的绿色指示在较高能量模式下的操作。当不需要节能时,高能量模块可以关闭,而低能量模块继续运行。图1:Silicon Labs EZR32LG无线MCU框图。 (由Silicon Labs提供)实现具有无线连接的MCU的另一种方法是关注一些通用
4、标准,并以更专用的方式实施它们。这通常可以降低成本和总体功耗,但不包括更灵活实施的各种标准。更灵活的实现可能会在需要无线桥接元素的应用程序中找到家庭。在桥接应用中,各种传统,定制和新传感器共存,因此灵活的实施可以与每个传感器通信并在不同标准之间进行转换,从而延长系统寿命并降低更换成本。低成本传感器可以实现固定的无线标准,然后依靠更灵活的桥接设备将它们连接到系统的其余部分。作为具有更多目标标准的无线MCU的示例,让我们考虑一下支持蓝牙低功耗(LE)的德州仪器CC2640无线MCU。 CC2640使用灵活的片上无线子系统,在无线模块内的Cortex-M0控制MCU上实现蓝牙LE(BLE)协议。如下
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