如何降低LoRa終端功耗

如何把LoRa終端功耗降到最低？降低能耗成為電池供電的產(chǎn)品來(lái)重要難題，銳米LoRa終端）RNDU470T可以將休眠能耗降低到極致，但是他又是如何實(shí)現(xiàn)的，我們將進(jìn)行詳細(xì)的解說(shuō)。

能耗對(duì)于電池供電的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)是一個(gè)重大的問(wèn)題，一旦電能耗盡設(shè)備將“罷工”，在某些場(chǎng)合電能意味著電子產(chǎn)品的生命。物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代將會(huì)有越來(lái)越多電池供電的設(shè)備通過(guò)無(wú)線通信連接，降低能耗再次擺在工程師的桌面上—解決它。

銳米LoRa終端（簡(jiǎn)稱(chēng)終端）RNDU470T不但具備空曠環(huán)境傳輸5km的超長(zhǎng)距離優(yōu)勢(shì)，還將休眠能耗降低到極致（0.4uA，帶RTC為1.4uA）。我們是怎么做到的呢？接下來(lái)，一步一步解密。

1. 選用低功耗器件

終端MCU選用STM8L151C8T6，它屬于超低功耗，不帶RTC休眠為400nA，帶RTC下休眠為1.4uA。該MCU擁有較大的RAM（4KB）和自帶EEPROM（2KB），不用擴(kuò)展外部存儲(chǔ)設(shè)備，進(jìn)行一步降低功耗和成本。

終端射頻芯片選用SX1278，在休眠模式下，該芯片功耗低至忽略不計(jì)。

2. 盡可能快地讓射頻模塊休眠

SX1278屬于LoRa TM擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)，它的遠(yuǎn)距離優(yōu)勢(shì)得益于調(diào)制增益，不是靠增大發(fā)射功率（那將消耗更多電能）。該射頻芯片的電流消耗如下：休眠《0.2uA，空閑=1.6mA，接收=12mA，發(fā)射（最大功率）=120mA.

終端MCU通過(guò)“中斷+定時(shí)器超時(shí)”方式控制SX1278，一旦射頻完成發(fā)送或接收，立即進(jìn)入休眠模式。

3. 了解MCU的工作模式與功耗

降低MCU的功耗首先盡可能少地開(kāi)啟外設(shè)，其次盡可能地讓其休眠。我們一起看看STM8L151C8T6不同工作模式下功耗。

上述低功耗運(yùn)行模式對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)有點(diǎn)多，尤其剛接觸STM8L處理器。我們需要一般性的指導(dǎo)原則，下表2是來(lái)源于實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)。

4. 靜態(tài)配置MCU引腳

即使MCU和RF都進(jìn)入休眠模式，如果沒(méi)有設(shè)置好MCU引腳，它們照樣會(huì)“偷偷”地消耗電能。以STM8L151C8T6為例，它一共有48個(gè)引腳，首先需要用Excel對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，如下例所示：

一般說(shuō)來(lái)可以將引腳分成5類(lèi)，可以借鑒“地鐵顏色區(qū)別”方法，設(shè)計(jì)如下圖例：