Energiebewußtes Bluetooth-5-SoC mit DSP-Power

Bild 1: Smart-Passive-Sensoren arbeiten drahtlos und ohne Batterie.

Bild 1: Smart-Passive-Sensoren arbeiten drahtlos und ohne Batterie. ON Semiconductor

Das aktuellste Update (Bluetooth 5) war ein bedeutender Schritt, um IoT-bezogene Funktion und mehr Leistungsfähigkeit bereitzustellen. Bluetooth 5 erhöht die Spitzenbandbreite auf 2 MBit/s und die Reichweite um das vierfache auf theoretisch 300 m. Für IoT-Anwendungen besonders hervorzuheben ist die Fähigkeit, von Bluetooth 5 als Mesh-Netzwerk konfiguriert zu werden, anstatt einen zentralen Hub zu benötigen – dies erhöht die mögliche Abdeckung und macht das Netzwerk widerstandsfähiger.

Mit seinem niedrigen Stromverbrauch im Sleep- und Empfangsmodus eignet sich der Baustein RSL10, ein Multiprotokoll-Bluetooth-5-zertifiziertes SoC (System-on-Chip) von ON Semiconductor, gut für batteriebetriebene BLE-Anwendungen. Es erzielt mit dem ULP-Mark (Ultra-Low-Power-Mikrocontroller), einem Standard-Benchmark für Embedded-Systeme, 1000+ Punkte (je höher der Wert, desto niedriger der Stromverbrauch). Der Cortex-M3-Core sorgt zusammen mit einem stromsparenden 32-Bit-DSP-Core, einem breiten Eingangsspannungsbereich, Embedded Flash und den geringen Abmessungen RSL10 für umfassende Designflexibilität.

Integrierte IoT-Sensoren mit Energy Harvesting

Die passende Smart-Passive-Sensortechnik für IoT-Systeme erweitert das Konzept des stromsparenden Betriebs und Komforts und ist vollständig kabellos – sowohl für die Datenübertragung als auch für die winzige Menge an Strom, die für den Betrieb erforderlich ist (Bild 1).

Smart-Passive-Sensor-Tags können Umgebungsparameter wie Temperatur, Druck und Feuchtigkeit überwachen, wie sie für viele IoT-Anwendungen erforderlich sind. Die Tags enthalten einen sehr flachen Chip, der den Strom, die Funkanbindung und Sensorik verwaltet, ohne dass ein Mikrocontroller erforderlich ist. Diese Bausteine beziehen ihren Strom über Energy Harvesting aus UHF-HF-Übertragungen. Daher reicht es aus, einfach einen RF-Leser in die Nähe zu bringen, um sie in Betrieb zu nehmen.

Kein Batteriewechsel, keine Entsorgungsprobleme

Bild 2: Smart-Passive-Sensoren ermöglichen für IoT-Systeme einen völlig neuen Ansatz bei der Datenerfassun.

Bild 2: Smart-Passive-Sensoren ermöglichen für IoT-Systeme einen völlig neuen Ansatz bei der Datenerfassung. ON Semiconductor

Durch ihre geringe Größe können preisgünstige Smart-Passive-Sensor-Tags das IoT revolutionieren, indem sie eine Erfassung in zuvor schwer zugänglichen Bereichen ermöglichen. Sie eignen sich vor allem für Bereiche, in denen der Einsatz und Austausch von Batterien nicht praktikabel ist, wie beispielsweise beim Einbau in Wände oder Böden.

Smart-Passive-Sensor-Tags sind für den medizinischen Einsatz am Patienten völlig sicher und aufgrund ihrer geringen Kosten eignen sie sich auch für serientaugliche Einweg-Anwendungen, etwa bei der Überwachung von Lebensmitteln während des Transports. Da sie keine Batterie benötigen, sinken die Kosten, genauso wie die Umweltbedenken, die mit der Batterientsorgung einhergehen.

 

Wie die Rapid-Prototyping-Plattform von ON Entwickler unterstützt beschreibt der Artikel im Folgenden.

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