【玖越机器人】从无线看无线

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在之前关于无线BMS的文章中，我们可以看到TI和ADI方案都是通过无线MCU加电池监控器来实现的。Simplelink是TI基于线程平台的无线MCU，SmartMesh是ADI的无线传感器网络产品。
无线MCU解决的问题是连接不仅要可靠灵活，还要能满足一系列无线保真和范围要求。无线MCU产品在市场上可以说是层出不穷。这种集成无线通信功能的单片机不仅是一种趋势，也是一种挑战。因为这些产品往往要求超低功耗，所以性能并不低。
无线BMS中的TI simple link MCU
在TI的无线BMS方案中，采用CC2662R-Q1无线MCU和BQ79616-Q1电池监控器实现对电池电量、温度、电流、电压的检测，数据通过无线传输与主控芯片进行通信。基于其专有的无线BMS协议，可以实现快速组网。根据TI官方展示，通过专有无线通信协议传输数据时延低，传输速率高，数据包丢失率低。


(TI无线BMS中的MCU)
传统有线BMS方案的BMU板包括主机MCU和通信桥设备。该BMU连接到单个电池监控单元(CMU)上的MCU和其他监控设备，而CMU连接到物理电池。无线解决方案是使用无线接口通过无线收发器设备将通用异步接收器/发射器数据从电池监控器传输到主机MCU。
在无线方案的协议中，TI基于运行在2.4GHz频段的低功耗蓝牙技术，编制了专有的无线BMS协议。每个中央单元可以支持多达32个节点的星形网络配置，这有助于提高吞吐量和减少数据延迟。这个协议也是TI专有的，在Simplelink系列无线MCU中经常可以看到。
除了connection MCU的优化和增强，全RAM下0.94 A的超低待机电流，97 dBm的出色无线链路预算，在整个无线MCU市场都是相当“量”的，更不用说汽车规级用的无线MCU了。除了M4F处理器，设备本身还配备了具有快速唤醒功能的超低功耗传感器控制器CPU，可以在极低的系统电流下采样1Hz ADC。可以说已经尽力节约能耗了。
ADI无线BMS中的智能网格
在ADI公司的无线BMS解决方案中，没有明确指出SmartMesh无线MCU的具体型号。我们直接看配备SmartMesh技术的系列。ADI SmartMesh无线技术集成在嵌入式芯片和预认证PCB模块中，时间同步信道跳频链路层用于通信。


(ADI公司SmartMesh无线芯片)
高度集成的低功耗2.4GHz无线电设计，加上运行SmartMesh的ARM Cortex-M3 32位微处理器。就设备本身的设计而言，采用了高度集成的低功耗无线电设计，绝对是业界领先。在接收端具有4.5mA的低功耗，发射端5.4mA的功耗也极低。
在无线连接的技术上，ADI的无线BMS方案内置了SmartMesh的数据包余量，在恶劣的射频环境下依然可以保证速率。同时，时间同步信道跳变技术也消除了网络中的分组冲突，数据路由的安排更加高效。对于恶劣射频环境下的无线设备应用，SmartMesh带来的可靠性非常让人放心。
还有哪些无线MCU？
无线BMS中使用的MCU并不多。毕竟市面上无线BMS的厂商并不多。但是说到无线MCU，绝对是一个巨大的市场。大多数MCU厂商都有无线MCU产品线的布局，每个无线MCU都有自己的特色。毕竟，没有人希望在无线技术市场上陷入劣势。
STM32WB系列走的是极低功耗、高自由度的路线。STM32WB无线MCU的双核是运行在64 MHz的ARM Cortex-M4核心应用处理设备和运行在32 MHz的ARM Cortex-M0+核心网络处理器。开启射频和SMPS时，该系列MCU的电流也小于53 A/MHz，功耗极低。不同的认证配置在实现设备尺寸和OTA功能上也有很高的自由度。
Silicon Labs的32位Sub-GHz无线MCU EZR32系列产品在业界单芯片产品中具有领先的能效和RF性能，主要面向智能电表、无线传感器网络、家庭和楼宇自动化等应用。EZR32系列集成了EFM32 MCU内核和EZRadio/EZRadioPRO亚GHz收发器。与基于分立MCU和射频芯片的系统设计相比，这种一体化设计优势明显，信号干扰小。
摘要
无线MCU和应用需求在不断磨合，巨大的市场中有很多可以使用无线技术的应用。这些无线MCU的功耗、集成度或RF性能是各个制造商之间竞争的焦点。在无线BMS应用领域，无线MCU的功耗越小越好，更重要的是无线通信技术在复杂射频环境下的可靠性和稳定性。
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