Redes de sensores inalámbricas (WSN) de
Analog Devices

Soluciones de WSN simples para aplicaciones de Internet de las cosas (IoT).

Internet de las cosas (IoT) conecta lugares, como edificios y espacios con sensores, radios y componentes de computación electrónicos (microcontroladores), con redes, software, la nube y usted. El desafío es obtener una diversidad de productos interconectados para mejorar una red con aplicaciones del mundo real. ADI cuenta con soluciones de redes de sensores inalámbricas (WSN) para ayudar a todos, desde el fabricante más novato hasta el ingeniero experimentado. Las WSN ideales tienen sensores autónomos para monitorear las condiciones físicas o ambientales, como temperatura, ruido, vibración, presión, humedad, movimiento o contaminantes. Los sensores en su conjunto pasan los datos a través de módulos inalámbricos (transceptores) a una red y a un punto de control principal. WSN puede contener desde solo algunos nodos hasta miles de nodos. Los nodos de la actualidad deben ser autónomos y muchos deben contar con antena, transceptor y microcontrolador (MCU) conectados. Es esencial un consumo de energía muy bajo debido a que los nodos son generalmente alimentados a batería. Hoy en días, muchos nodos tienen capacidades de recolección de energía para prolongar la duración de la batería.

Con cualquier WSN, uno necesita empezar en el espacio físico y lo que se debe medir. Se puede utilizar una variedad de sensores, circuitos frontales analógicos (AFE) y amplificadores. ADI tiene dos sensores digitales de temperatura; el ADT75 tiene una potencia de 12 bits y el ADT7420 tiene una potencia de 16 bits y una interfaz I²C. El AD7171 es un convertidor de capacitancia de 1 canal, mientras que el AD7745, también un convertidor de 1 canal, es de 24 bits y fue diseñado para la detección de proximidad. Para un acelerador MEMS de 3 ejes, el ADXL362 tiene una salida digital.

Los AD7798/AD7799 son AFE de baja potencia y bajo nivel de ruido para aplicaciones de mediciones de alta precisión. Los AD7798/AD7799 tienen convertidores de analógicos a digitales (ADC) sigma-delta (Σ-Δ) de 16 a 24 bits con tres entradas analógicas diferenciales. El AD7792 es un ADC sigma-delta de 3 canales de 16 bits con referencia y amplificador (amp) en chip. Para potencia de 20 bits, el AD7781 también es un ADC (Σ-Δ). Finalmente, el ADA4528 es un amplificador operacional doble (OP) de riel a riel (RRIO) de ruido ultra bajo de 5 V.

Transferir datos ascendentes y comandos descendentes requiere una forma de comunicación inalámbrica o conectada por cable. La mayoría de las soluciones de IoT son soluciones inalámbricas que utilizan varias bandas de frecuencia. Estas frecuencias se conocen como bandas industriales, científicas y médicas (ISM). Es importante usar el transceptor compatible con las frecuencias que usará. El ADF7030 es un transceptor de radio de banda ISM de alto rendimiento y de baja potencia, de 169 MHz. Tanto el ADuCRF101 como el ADF7020 son para rangos de frecuencia de entre 433-464 MHz y 862-928 MHz. El ADuCRF101 tiene un núcleo de MCU ARM® Cortex®-M3 adicional. El transceptor de ISM de banda estrecha ADF7021 tiene rangos de frecuencia de entre 80-650 MHz y 862-940 MHz. Para transceptores de fuerza de inserción (IF) cero de 2.4 GHz de IEEE 802.15.4 (Wi-Fi), están los ADF7241/ADF7242. ADI tiene una variedad de microcontroladores para WSN. Los tres más importantes usan tecnología ARM Cortex-M3. El ADuCRF101 es tanto un transceptor como un MCU. Los ADuCM362/ADuCM363 son MCU de baja energía y de precisión con ADC sigma-delta. El ADuCM362 tiene ADC doble, mientras que el ADuCM363 tiene un solo ADC.

Es esencial un consumo de energía muy bajo para los dispositivos de IoT. ADI tiene una serie de reguladores de caída lineales (LDO) para este propósito. El ADP125 es un regulador CMOS de 5.5 V, 500 mA CMOS, y el ADP160 es un regulador CMOS de 150 mA. El ADP3330 tiene tecnología anyCAP® y puede proporcionar 200 mA de corriente. EL ADP5054 es un reductor cuádruple (4) o regulador reductor y una solución de alimentación. Para recolección de energía, el AD7781 es una completa solución frontal de baja potencia con ADC sigma-delta (Σ-Δ) de 20 bits, un amplificador de aumento programable (PGA) en chip y de bajo nivel de ruido, y un oscilador en chip.

El bloque funcional de cualquier circuito es el amplificador (AMP). El AD8236 es un amplificador de instrumentación de micropotencia de 40 µA y el ADA4692 es un amplificador operacional (OP) cuádruple de 3.6 MHz con bajo nivel de ruido y salida riel a riel. ADI tiene varios multiplexores (MUX) ideales para las aplicaciones de IoT. El MUX permitirá que las señales de entrada analógica o digitales se combinen y se transmitan en una línea única. El ADG439 es un MUX analógico protegido contra fallas de 4 canales de alto rendimiento. Para un MUX protegido contra fallas de 8 canales/4 canales, está disponible el ADG509. Existen tres MUX con tecnología iCMOS® de ADI. El ADG1208 es un MUX de 8 canales y ±15 V/+12 V, el ADG1209 es un MUX de 4 canales y ±15 V/+12 V, y el AD1408 es un MUX de 4 Ω Ron, 8 canales y±15 V/12 V/±5 V.

Diagrama de bloques del sistema

Productos

Recursos

Diálogo analógico

• Convertidor de capacitancia de un canal de consumo ultra bajo para detección de proximidad
• Microcontrolador analógico de precisión ARM Cortex M3 con transceptor RF
• CI de transceptor de banda ISM IC
• CI de transceptor de fuerza de inserción (IF) cero de 2.4 GHz, GFSK/FSK patentado/IEEE 802.15.4 de baja potencia
• Microcontrolador analógico de precisión, E/S analógica de 12 bits, MCU ARM7TDMI®
• Regulador lineal CMOS de 150 mA para corriente de reposo ultra baja
• Regulador de caída baja anyCAP®, SOT-23, 200 mA, ultra bajo de alta precisión I(Q)
• Regulador elevador de potencia ultra baja con gestión MPPT y manejo de carga
• Amplificador operacional (OP) cuádruple de baja potencia, de 3.6 MHz, con salida riel a riel y bajo nivel de ruido