Drahtlose Sensornetze

Bidirektionale Kommunikation für Funksensoren

13.02.2009 | Autor / Redakteur: Von Dr. Wolfgang Heller* / Jan Vollmuth

Das bidirektionale Plug&Play-Modul TCM 300 (oben) ist das neue Transceivermodul für EnOcean Funksysteme, das TCM 310 ist für die vertikale Montage mit vorinstallierter Drahtantenne konzipiert
Das bidirektionale Plug&Play-Modul TCM 300 (oben) ist das neue Transceivermodul für EnOcean Funksysteme, das TCM 310 ist für die vertikale Montage mit vorinstallierter Drahtantenne konzipiert

Die neue Systemarchitektur „Dolphin“ der EnOcean-Funktechnologie ermöglicht nicht nur den herstellerübergreifenden Einsatz von Funksensoren und sondern erstmals auch die bidirektionale Kommunikation von batterielosen Funksensoren.

Seit sechs Jahren liefert EnOcean Komponenten für eine drahtlose Sensortechnologie, die ihre Energie mittels Energy Harvesting aus der unmittelbaren Umgebung bezieht – beispielsweise aus einer Tastenbewegung, einer Mini-Solarzelle oder dem Temperaturunterschied zwischen einem Heizkörper und einer Wand.

Während die erste Generation dieser Technologie aus vielen diskreten Bauelementen gefertigt werden musste, gibt es seit kurzem einen ASIC-Baustein mit EnOcean-Technologie. Der „Dolphin EO3000I“ ist ein kompakter und kostengünstiger ASIC, der auf engstem Raum sowohl die Hochfrequenztechnik als auch eine flexibel programmierbare Digitalelektronik integriert. Zur Realisierung eines wahlweise auch bidirektional arbeitenden Funksensors werden daher nur wenige Bauteile wie ein Schwingquarz, eine Antenne und die Energieversorgung benötigt.

Bereits ab 2,5 V einsatzfähig

Dank Ultra-Low-Power Energiemanagement arbeitet der Baustein bei einer Versorgungsspannung zwischen 2,5 und 4,5 V. Herz des 40-Pin-SMD-Chips mit einer Größe von lediglich 6 mm × 6 mm × 1 mm ist ein stromverbrauchsoptimierter 8-Bit-Mikrocontroller 8051 mit 16 MHz Taktrate, 32 KByte Flash-Speicher und 2 KByte RAM. 14 Anschluss-Pins des Bausteins sind als I/O-Ports programmierbar und zwei weitere Pins erlauben die Erkennung von Wakeup-Signalen.

Bild 1: Ins ASIC EO3000I wurden neben einem Strom sparenden Mikrocontroller samt Flash und Arbeitsspeicher auch 5 A/D-Wandler, 4 D/A-Wandler und die gesamte Hochfrequenztechnik integriert
Bild 1: Ins ASIC EO3000I wurden neben einem Strom sparenden Mikrocontroller samt Flash und Arbeitsspeicher auch 5 A/D-Wandler, 4 D/A-Wandler und die gesamte Hochfrequenztechnik integriert

Von den I/O-Ports fungieren acht Pins in erster Linie wahlweise als analoge oder digitale I/Os. Jeder dieser Pins lässt sich wahlweise als digitaler Eingang oder Ausgang betreiben. Alternativ dazu können die Pins ADIO 0-4 auch als analoge Eingänge beispielsweise zur Messwerterkennung genutzt werden.

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