可行的资产跟踪解决方案必须克服与使用非常紧凑和廉价的硬件在有限的电源预算上感应、存储和传输适当数据相关的几个设计难题。此电池供电的资产跟踪解决方案将一套数字传感器、一个极低功耗的STM32微控制器和蓝牙模块与电源管理电路结合在一起,允许在延长的存储和装运间隔内进行全面的环境、方向和运动监控。
对于环境条件,低功耗STM32L4 MCU监控来自单独数字MEMS温度的数据,湿度和压力传感器以设定的间隔触发动作,如当湿度超过阈值时启用容器中的除湿系统,或当压力传感器检测到的高度变化与飞机起飞一致时禁用无线电传输。MCU同样可以监控加速计数据,以记录运动、方向、振动、碰撞和自由落体事件,而最新一代的具有机器学习核心的传感器提供了更好的电源管理和更高的精度,甚至可以监控车辆、船舶和飞机最复杂的运动。
MCU将跟踪数据存储在可移动存储器中,授权的智能手机应用程序可通过带应用处理器的蓝牙模块访问该存储器。该模块还允许应用程序根据用户和应用程序要求在MCU上配置相关资产跟踪参数,如临界阈值和记录频率。智能手机上的数据可以立即进行分析,也可以转发到集中式服务器或云服务进行大规模处理和分析。
用于USB电池充电和精细电源管理的电源电路,以及故障时适当的关机和重启保护,完成了设计。
关键产品优势
该认证模块根据Bluetooth Low Energy 5.2规范提供高无线连接范围、性能和安全性,应用处理器允许设备配置和访问存储的传感器数据,而无需MCU干预。
此超低功耗微控制器非常适合电池供电应用,具有Arm®Cortex®-M4 32位RISC内核的电源管理和性能,以及适当的时钟速度和一组接口外围设备,以管理来自各种传感器的同步数据。
LIS2DW12-高性能三轴加速度计 3轴MEMS加速度计、超低功耗、可配置单/双抽头识别、自由下落、唤醒、纵向/横向、6D/4D方向检测
这种超低功耗、高精度的三轴线性加速计非常适合在功率受限的解决方案中跟踪资产的移动并记录急剧加速事件,如坠落、滑动和碰撞。
LSM6DSOX-低功率惯性传感器 iNEMO惯性模块具有机器学习核心、有限状态机和先进的数字功能。超低功耗,适用于电池供电的物联网、游戏、可穿戴和个人电子产品。
该iNEMO 6自由度惯性模块提供物体运动和旋转数据,具有机器学习核心、有限状态机和先进的数字功能,允许立即检测重大事件,以触发适当的MCU响应。
HTS221-高精度湿度传感器 高性能MEMS纳米压力传感器:260-1260 hPa绝对数字输出气压计
这种高精度传感器收集用于资产跟踪应用的湿度和温度数据,并允许监控关键阈值,这在冷链装运等应用中尤为重要。
这种超小型压阻式绝对压力传感器在260-1260 hPa范围内起到数字输出气压计的作用,它甚至适用于检测高度的急剧变化,例如飞机起飞或着陆时。
STBC02-锂离子电池充电器 带LDO、负载开关和复位发电机的锂离子线性电池充电器
带LDO、负载开关和复位发电机的锂离子线性电池充电器。
所有特征
应用程序运行在Cortex-M4内核上,具有一个单精度浮点单元(FPU),并实现全套DSP(数字信号处理)指令和一个内存保护单元(MPU),从而增强了应用程序的安全性。
高水平的设备集成、微型化和超低功耗使节点紧凑、便携,延长了电池寿命。
灵活更改存储在内存中的占空比和传感器参数,以及使用支持BLE的移动设备上的适当应用程序唤醒系统的阈值设置。
MEMS环境和运动传感器为冷链应用等资产跟踪场景提供高精度数据,湿度精度:±3.5%相对湿度,温度精度为0.5%
船上有一套系统,包括一个3D数字加速度计和一个3D数字陀螺仪,具有机器学习核心、有限状态机和先进的数字功能,在高性能模式下提高0.55 mA时的性能,并启用始终开启的低功耗功能,为消费者提供最佳运动体验。
板上的模拟组件也是ST产品:作为电池充电器和管理以及电源转换,为板上的不同元件供电。此外,信号条件还包括运算放大器、比较器和多重ESD保护。