市面上各種款式的智慧型門鎖,在通訊方式上,使用單一的藍芽型產品居多,或者是2g+藍芽的通訊方式。
為了實現更低的功耗,更好的連線質量,本方案設計為nb-iot+藍芽ble通訊的方式。
(2g網路在物聯網中穩定性不夠高,高峰期地鐵站摩拜單車難開鎖,就是網路堵塞的原因)
在nb-iot或者藍芽開鎖的模式下,通過aes加密和特定的密碼校驗指令,實現遠端連線的安全問題。
下面介紹一下整體方案的實現方法。(燚智慧型物聯網解決方案)
整個系統由stm8l作為主mcu,外掛程式有nb-iot模組和ble晶元,系統框圖如下圖所示:
系統架構圖
stm8l是st專門為低功耗設計而推出的8位微控制器,該型號配置如下圖,滿足於3個串列埠的需求,選用最小48引腳封裝設計。功耗很低,**也便宜。
stm8l的引數
nb-iot(narrow band internet of things)基於蜂窩的窄帶物聯網,作為新一代的物聯網通訊方式, 其具有以下特點:
1.覆蓋廣且深,比gprs覆蓋增強20db+(相當於距離增加4倍)
2.強連線,50k使用者容量,比2g網路多幾百倍。
3.功耗低,微安級的待機功耗,比2g小乙個數量級。
4.成本低,運營商補貼後,和2g**相當
在智慧型鎖應用中,使用nb-iot可以解決通訊覆蓋問題以及電量使用問題,可以幾年不用更換電池,極大降低了維護成本。
本設計nb-iot模組採用移遠bc95模組,核心通訊晶元是華為海思研發的首款 nb-iot 物聯網晶元,具有高整合度、低成本的特點,bc95 模組是貼片式模組,尺寸僅有 23.4mm x 19.6mm x 2.3mm。
(燚智慧型物聯網解決方案)
該晶元資料傳輸及ibeacon功能都已經設計驗證過,可穩定可靠使用。
智慧型鎖硬體結構直接使用的」p-lock」,包括動作結構、電機、限位開關。經測試,電機可以在2.5v以上驅動,3.6v鋰亞電池完全可正常使用。電機正常轉動時,電流大約40ma,當電機堵轉時,最大電流可達300ma。
電機驅動採用h橋電路,控制三極體的導通情況,從而控制電機的正反轉。驅動原理如下圖所示:
本設計採用一次性的鋰亞電池供電,功耗非常重要。為了把功耗降到最低,僅在需要接收下發通知時,開啟nb-iot長連線。在不同條件下選擇不同的工作方式。工作狀態機如下:
鎖狀態
工作模組
工作電流
執行動作關閉
nb-iot連線狀態
ble廣播
約0.52ma
監聽伺服器下發通知,開啟ble通訊服務。
開啟過程
nb-iot進入睡眠
ble停止廣播
約40ma
電機正轉
遠端開啟
nb-iot連線狀態
ble廣播
約0.52ma
監聽伺服器下發通知,開啟ble通訊服務
關閉過程
nb-iot進入睡眠
ble停止廣播
約40ma
電機反轉
採用10000mah的單節鋰亞電池,預計能夠使用2年。
人工智慧簡史 人工智慧簡史
人工智慧簡史 在人工智慧的早期,計算機科學家試圖在計算機中重建人類思維的各個方面。這就是科幻 中的智力型別,即或多或少像我們一樣思考的機器。毫無疑問,這種型別的智慧型稱為可理解性。具有可理解性的計算機可用於探索我們如何推理,學習,判斷,感知和執行腦力活動。可懂度的早期研究集中於在計算機中對現實世界和...
人工智慧基礎 什麼是人工智慧
人工智慧是一門研究如何構造智慧型機器 智慧型計算機 或智慧型系統,使它們能夠模擬 延伸和拓展人類智慧型的學科。個人理解就是 研究人的智慧型,並且把人的智慧型放到機器上面,代替人思考。人工智慧發展簡史 孕育階段 1.亞里斯多德三段論 2.英國哲學家培根 知識就是力量。3.萊布尼茨 建立一種通用的符號語...
人工智慧先驅為何會擔憂人工智慧?
公開信發表後,已有數千人在上面簽名。其中不乏來自谷歌 facebook 微軟等頂尖人工智慧研究機構的科學家。同時來自全世界的物理學家 哲學家也在上面留下了自己的名字。quanta 雜誌採訪了stuart,詢問了他對當前人工智慧發展的幾點看法。讓我們來看看該領域的大師如何評價這一革命性技術吧。quan...