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通過(guò)無(wú)線方式監(jiān)視多個(gè)房間的溫度可以輕松實(shí)現(xiàn)高能效家庭

時(shí)間：2010-01-18 10:37:49

關(guān)鍵字：無(wú)線溫度 MCU 超低功耗

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[導(dǎo)讀]在今天的能源危機(jī)討論中，能效一直是個(gè)熱門(mén)話題。近來(lái)隨著能效技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的超低功耗微處理器(MCU)有助于降低總的能耗，同時(shí)為無(wú)線應(yīng)用創(chuàng)建高性價(jià)比的解決方案

在今天的能源危機(jī)討論中，能效一直是個(gè)熱門(mén)話題。近來(lái)隨著能效技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的超低功耗微處理器(MCU)有助于降低總的能耗，同時(shí)為無(wú)線應(yīng)用創(chuàng)建高性價(jià)比的解決方案。

許多人都遇到過(guò)家中存在溫差的問(wèn)題，其中一個(gè)房間的溫度明顯比其它房間暖和或涼快。形成這種差異的原因是中央空調(diào)自動(dòng)調(diào)溫器只監(jiān)視一個(gè)地方的溫度。不過(guò)，如今在智能溫度監(jiān)視系統(tǒng)方面已經(jīng)有了簡(jiǎn)單和方便的解決方案，只需簡(jiǎn)單地通過(guò)無(wú)線方式監(jiān)視建筑物內(nèi)多個(gè)房間的溫度就能成功創(chuàng)建高能效的家庭。這種無(wú)線監(jiān)視方法最終意味著不再有凌亂的走線，并能快速判斷家里的哪些地方?jīng)]有處于理想的溫度。

為了實(shí)現(xiàn)這種高能效家庭，需要將一些小型傳感器安裝在家庭的各個(gè)角落。這些傳感器會(huì)以無(wú)線方式持續(xù)地向個(gè)人電腦發(fā)送溫度值，從而及時(shí)準(zhǔn)確地提供有關(guān)當(dāng)前溫度的信息。在這些數(shù)據(jù)的幫助下，很容易識(shí)別出可能需要改善的家庭區(qū)域。知道家中哪些區(qū)域無(wú)法保持理想的溫度也就表明了這些地方的隔熱裝備不再有效，再通過(guò)快速簡(jiǎn)單的檢查就能知道家中是否需要對(duì)隔熱裝備進(jìn)行升級(jí)。在這種情況下，在家庭部分區(qū)域中安裝新的隔熱裝備比替換整個(gè)家中的隔熱裝備更具成本效益。

為了進(jìn)一步提高能效，可以使用智能家庭自動(dòng)化技術(shù)。這種技術(shù)能根據(jù)環(huán)境溫度動(dòng)態(tài)地打開(kāi)或關(guān)閉電動(dòng)通風(fēng)口來(lái)控制空氣的流動(dòng)。這種技術(shù)甚至能根據(jù)太陽(yáng)光的強(qiáng)度通過(guò)無(wú)線方式控制窗戶上百葉窗的開(kāi)合。

圖1：eZ430-RF2500低成本、超低功耗無(wú)線工具。

使用TI的eZ430-RF2500低成本、超低功耗無(wú)線工具(圖1)可以輕松地部署這類家庭自動(dòng)化系統(tǒng)。這套工具由TI的高集成度MSP430F2274微控制器和TI的CC2500 2.4GHz無(wú)線收發(fā)器組成。MSP430 MCU有許多內(nèi)置外設(shè)，包括內(nèi)部溫度傳感器，因此無(wú)需額外的外部器件。eZ430-RF2500工具不僅具有無(wú)線溫度傳感器功能，還為用戶創(chuàng)建定制無(wú)線解決方案提供了完整的開(kāi)發(fā)包。這套工具體積小巧，可以單獨(dú)安裝在家中的任何角落，因此只需很少量的前端成本就能顯著提高家庭能效值。

預(yù)先裝載的工具固件以無(wú)線方式監(jiān)視溫度，并提供了溫度監(jiān)視圖形用戶界面(GUI)來(lái)幫助用戶快速啟動(dòng)開(kāi)發(fā)過(guò)程。這個(gè)固件建立在TI專有的SimpliciTI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基礎(chǔ)之上，允許中央接入點(diǎn)連接多個(gè)范圍擴(kuò)展器和終端設(shè)備來(lái)擴(kuò)展位于家中任何地方的無(wú)線溫度監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)(圖2)。

圖2：家庭無(wú)線溫度監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)。

接近169美元的前端成本可以覆蓋三個(gè)房間，一間起居室，兩間浴室和一個(gè)廚房，從而在家中構(gòu)成一個(gè)功能完整的監(jiān)視系統(tǒng)。這些無(wú)線模塊也是超低功耗的器件，因?yàn)槊總€(gè)模塊只要用2節(jié)AAA電池，在每秒都有數(shù)據(jù)傳送的情況下可以持續(xù)使用三年。這種低功耗操作可以通過(guò)MSP430 MCU的智能低功耗模式實(shí)現(xiàn)。這些模塊每隔1秒就會(huì)被定時(shí)器產(chǎn)生的中斷周期性地從低功耗模式中喚醒，然后采集房間溫度，向接入點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包。在發(fā)送完成后，這些模塊又回到低功耗模式，如圖3所示。

圖3: MSP430 MCU的智能低功耗模式工作流程。

就在數(shù)年前，擁有一個(gè)智能家庭監(jiān)視系統(tǒng)還需要付出大量的努力。但現(xiàn)在，通過(guò)使用無(wú)線技術(shù)和eZ430-RF2500工具，昂貴而且?guī)?lái)凌亂布線的智能監(jiān)視系統(tǒng)已經(jīng)成為過(guò)去。如今的用戶能夠靈活地創(chuàng)建定制無(wú)線解決方案來(lái)滿足家庭自動(dòng)化需要。

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