为什么蓝牙一主多从能解决集中式水表抄表难题?
2022/01/17
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??我们曾在《意表风险直升?永利yl23455燃气智能解决规划助力安全过冬》一文中介绍过基于永利yl23455E9x系列蓝牙模组的主从一体多衔接规划。该规划能保障在低功耗的前提下实现多设备互联互通。蓝牙一主多从是怎么解决集中式水表抄表难题的呢?
??一、推算布景
??在集中式水表抄表利用中,一种合理的通讯规划是选取BLE本地1拖10采集,再通过NB远传。具体是1个水井中装有11只水表,其中10只水表装E95透传从机?,剩下1只水表装E92主从一体?+NB?,10只从机水表将数据汇总到这1只主机水表,主机水表再通过NB上传至基站+后盾。
??具体从机水表1天传3次数据给主机水表,1次数据量500bytes,主机水表不发送数据,只接管。
??客户主、从机水表,拟选取额定容量2500mAh锂电池供电,要求运行功夫≥7年,本文将评估主机用E92、从机用E95,功耗是否能够满足该场景要求。(暂不思考主控MCU功耗,只评估BLE?楣模
??二、推算过程
??1、一主10从工作模式介绍
??为了最大水平的降低功耗,如下图所示,E95从机大部门功夫都处于广播、低功耗状态(BT_CTL=0,PWR_CTL=1),除了每天3次醒来跟主机成立起衔接—数据通讯,此时E95从机处于衔接、唤醒状态(BT_CTL=0,PWR_CTL=0)。
??E92主机,大部门功夫都处于断电状态,除了每天3次上电,执行初始化—起头扫描—扫描到E95从机—成立衔接—数据通讯流程,此时E92主机处于衔接、唤醒状态(BT_CTL=0,PWR_CTL=0)。
??为了降低功耗思考,E95广播距离选择5s。
??为了提高数据发送速度,缩短?榇τ谙谓印⒒叫炎刺Ψ,主、从机衔接距离都选择20ms。
??为了E92主机能尽快的扫到E95从机广播、并成立衔接,E92的扫描距离可选择的幼一些,如扫描距离选择100ms(扫描距离越幼,越容易扫到从机)。
??那么E92、E95分歧工作阶段,均匀功耗值如下:
??* 参考E92主从一体使用说明书,得到如下功耗参数:
??如果E92主机从上电到扫描到E95从机广播、成立衔接,必要期待3个广播距离功夫,即3*5s=15s。
??E92扫描距离100ms,均匀功耗约38uA(通常可以为,100ms扫描功耗=100ms衔接功耗)。
??E92衔接距离20ms时,均匀功耗约250uA。
??* 参考E95从机使用说明书,得到如下功耗参数:
??E95广播距离5s时,均匀功耗约4uA。
??E95衔接距离20ms时,均匀功耗约3.5mA。
??*下面推算500bytes数据,必要几个衔接事务能发完?
??如果E92与E95成立衔接后,MTU更新到最大的163,使能DLE,由于E95的txque=1,即1个衔接事务里只有1次TX,那么500÷163=3.067,即500bytes数据至少必要4个衔接事务能力发送结束。
??2、主、从机逐日能耗推算
??*?E95从机逐日能耗推算:
??E95?橹鹑沾τ谙谓幼刺墓Ψ,推算公式①如下所示:
??那么E95从机逐日能耗,推算公式②如下所示:
??* E92主机逐日能耗推算:
??E92主机逐日能耗,推算公式③如下所示:
??3、主、从机电池额定容量推算
??已知锂电池现实容量=额定容量*60%,放电功夫是7年,那么E92主机、E95从机的电池额定容量,如推算公式④所示:
??三、结论
??E95从机:大部门功夫都处于广播、低功耗状态,除了每天3次唤醒,跟主机成立起衔接、进行数据通讯,广播距离选5s,衔接距离选20ms,那么推算得逐日能耗约0.004mAh。
??不思考MCU功耗,要运行7年,推算得电池额定容量是16.8mAh,远幼于客户所选电池额定容量2500mAh,所以通常是能正常运行7年的。
??E92主机:大部门功夫都处于断电状态,除了每天3次上电,扫描到E95从机,成立起衔接、进行数据通讯,且成立衔接后,MTU更新到最大、使能DLE。扫描距离选100ms,衔接距离选20ms,那么推算得逐日能耗约0.000006mAh。
??不思考MCU功耗,要运行7年,推算得电池额定容量是0.0252mAh,远幼于客户所选锂电池额定容量2500mAh,所以通常是能正常运行7年的。