Introducción del producto de los módulos Wi-SUN de la serie E51
Los módulos inalámbricos de la serie E51-xxxNWxxx son módulos Wi-SUN de transmisión de largo alcance y baja potencia. Equipados con la solución de chip de la serie EFR32FG25 de Silicon Labs, estos módulos inalámbricos de la serie E51 pueden lograr una comunicación inalámbrica estable a distancias de 0,3 a 2,5 kilómetros en entornos de cañones urbanos densos con una pérdida mínima de datos. También son compatibles con la tecnología de modulación de multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) introducida en las redes de área de campo (FAN) Wi-SUN, lo que permite un alto ancho de banda de datos de hasta 3,6 Mbps. Con el aumento de la velocidad de datos, pueden admitir redes a gran escala requeridas por aplicaciones como ciudades inteligentes y servicios públicos inteligentes, donde la cantidad de nodos puede llegar a miles.
Los módulos inalámbricos Wi-SUN de la serie E51 están disponibles en cuatro modelos: E51-470NW16S(NR), E51-470NW16S(BR), E51-900NW16S(NR) y E51-900NW16S(BR). Estos cuatro productos comparten el mismo tamaño de paquete, son compatibles pin a pin, interfaces ricas en funciones y admiten el desarrollo secundario por parte de los usuarios, lo que los hace ampliamente aplicables en la industria de IoT.
Módulos inalámbricos Wi-SUN de la serie E51
Nota: E51-470NW16S(NR) y E51-900NW16S(NR) son módulos de nodo; E51-470NW16S(BR) y E51-900NW16S(BR) son módulos de enrutador de puerta de enlace.
Características funcionales de los módulos Wi-SUN de la serie E51
Características del protocolo de red Wi-SUN
Cumple con IEEE Wi-SUN, Wireless M-Bus, 6LoWPAN y otros protocolos estándar;
Velocidad de comunicación de hasta 50 ~ 300 Kbps;
Redes de malla, que admiten una topología de hasta 24 niveles;
Admite nodos móviles para una transmisión de datos confiable;
Admite comunicación simultánea y topología de red inteligente;
Admite saltos de frecuencia automáticos para mejorar significativamente la capacidad antiinterferente de comunicación;
Admite redes de miles de nodos para cumplir con escenarios de aplicaciones de red a gran escala.
Bandas de frecuencia operativas
E51-470NW16S(NR) y E51-470NW16S(BR): banda de frecuencias de funcionamiento 470-510 MHz;
E51-900NW16S(NR) y E51-900NW16S(BR): banda de frecuencias de funcionamiento 860-925 MHz.
Sistema inalámbrico en chip de baja potencia
ARM Cortex-M33® de 32 bits y 97,5 MHz de alto rendimiento con instrucciones DSP y unidad de punto flotante para un procesamiento eficiente de la señal;
Memoria de programa flash de hasta 1152 kB;
Memoria de datos RAM de hasta 256 kB;
Potencia de transmisión de hasta +16 dBm.
Diversas opciones de periféricos MCU
Hasta 35 pines de E/S de uso general con retención de estado de salida y capacidades de interrupción asíncrona;
Convertidor analógico a digital (ADC):
12-bit@1 Msps;
16-bit@76.9 ksps;
2× Comparadores analógicos (ACMP);
Convertidor de digital a analógico (VDAC) de 2 canales;
Interfaz de sensor de baja energía (LESENSE);
Controlador DMA de 16 canales;
Sistema Reflejo Periférico (PRS) de 12 canales;
6× Temporizadores/contadores de 16 bits con 3 canales de comparación/captura/PWM;
2× temporizadores/contadores de 32 bits con 3 canales de comparación/captura/PWM;
Contador en tiempo real de 32 bits;
Temporizador de baja energía de 24 bits para generación de formas de onda;
2× Temporizadores de vigilancia;
1× Puerto USB 2.0 de alta velocidad (solo dispositivo);
5× EUSART (Receptor/transmisor universal síncrono / asíncrono mejorado):
EUSART0 opera en EM2;
SPI e IrDA apoyados por EUSART;
2× Interfaces I2C compatibles con SMBus;
Sensor de temperatura en chip con precisión de ±2 °C en todo el rango de temperatura.
Amplio rango de funcionamiento
Voltaje de funcionamiento: fuente de alimentación de 2.0 a 5.5V, compatible con fuente de alimentación en modo OFDM;
Temperatura de funcionamiento: -40 a +125 °C.
Formatos de modulación admitidos
Wi-SUN MR-OFDM MCS 0-6 (las 4 opciones);
802.15.4 SUN MR-O-QPSK con DSSS;
Wi-SUN FSK;
2(G)FSK con conformación totalmente configurable;
(G)MSK.
Características de seguridad a nivel de chip
Arranque seguro a través de Root of Trust y Secure Loader (RTSL);
Aceleración de cifrado de hardware (hasta 256 bits) con contramedidas DPA para AES128/256, SHA-1, SHA-2;
ECC (hasta 256 bits), ECDSA, ECDH y J-Pake;
Generador de números aleatorios verdaderos (TRNG) compatible con NIST SP800-90 y AIS-31;
Zona de confianza® de ARM®;
Depuración segura con bloqueo/desbloqueo.
Compatibilidad con protocolos de módulos Wi-SUN de la serie E51
Protocolo privado de producto patentado;
Wi-SUN.
Paquete de módulos Wi-SUN de la serie E51
Agujero del sello SMD: 20 mm (largo) x 20 mm (ancho) x 3 mm (alto).
Diagrama de bloques funcional interno de chips de la serie EFR32FG25
Glosario de términos del módulo Wi-SUN
Wi-SUN (Wireless Utility Networks): Un término colectivo para las redes de comunicación inalámbrica estándar basadas en IEEE 802.15.4 como protocolo subyacente.
BR (Border Router): Router de borde, edge.
NR (Node Router): Nodo con función de relé, también denominado "nodo".
PAN (Red de área personal): Red de área personal.
FAN (Wireless Utility Field Area Network): FAN 1.0 utiliza modulación FSK (por debajo de 300 kbps), mientras que FAN 1.1 admite modulación FSK (por debajo de 300 kbps) y OFDM (por debajo de 2,4 Mbps) para comunicaciones de alta velocidad.
Red MESH:
Escenarios de aplicación de los módulos inalámbricos Wi-SUN
Wi-SUN (Wireless Smart Ubiquitous Network) es una tecnología de malla IPv6 líder por debajo de 1 GHz adecuada para aplicaciones de ciudades inteligentes y servicios públicos inteligentes. Al permitir redes de malla inalámbricas interoperables, multiservicio y seguras, los módulos inalámbricos Wi-SUN proporcionan redes ubicuas inteligentes para proveedores de servicios, servicios públicos, gobiernos municipales/locales y otras empresas. Wi-SUN se puede utilizar para redes de comunicación inalámbrica IoT al aire libre a gran escala que cubren una amplia gama de aplicaciones, incluidos nodos alimentados por línea y por batería.
La solución de chip de la serie EFR32FG25 de Silicon Labs está certificada por Wi-SUN Alliance, una asociación industrial global dedicada a la conectividad LPWAN sin interrupciones. Las redes Wi-SUN se basan en protocolos de Internet (IP) y API estándar abiertos, lo que permite a los desarrolladores ampliar las plataformas de infraestructura existentes para agregar nuevas funciones. Diseñado para una funcionalidad extendida de largo alcance, alto rendimiento de datos y compatibilidad con IPv6, Wi-SUN simplifica la infraestructura inalámbrica para aplicaciones industriales y evolución de ciudades inteligentes.
Infraestructura Municipal/Ciudad Inteligente;
Aplicaciones Industriales/Automatización de Edificios/Automatización de Distribución;
Sistemas de seguridad de edificios;
Hogar inteligente;
Iluminación inteligente/alumbrado público;
Infraestructura de medición avanzada (AMI);
Medidores inteligentes/Medición inteligente.