UM -1
RTLS ak Communication modil
Deskripsyon
Modil UM-1 a se yon sous-sistèm modèm RTLS / san fil ki gen fonksyon konplè nan yon faktè kontra enfòmèl ant, ki konpoze de pyès ki nan konpitè Qorvo DWM1001, ak firmwèr WizziLab propriétaires. Modil UM-1 a pèmèt kliyan yo jwenn yon sistèm RTLS byen vit ak fonksyone, epi tou li bay plis kapasite kominikasyon sou lè a atravè koòdone UWB, BLE ak NFC. Pati UWB nan sistèm nan fèt pou opere sou 4.493 GHz (IEEE 802.15.4- 2011, Chèn 3) ak 6.490 GHz (IEEE 802.15.4- 2011, Chèn 5) Frekans Sant nominal ak yon Bandwidth 500 MHz ak pousantaj done nan 110 kbps ak 850 kbps. Li gen tou yon modèm BLE ak yon aparèy pou koute NFC-A pasif.
Karakteristik kle
Ti latansi ba-pouvwa de-fason ranje pou sistèm RTLS ak presizyon jiska 10 cm. 110 / 850 kbps pousantaj done IEEE 802.15.4-2011. Konfòme UWB, sou chanèl 3/5. Embedded PCB UWB antèn. DASH7 sou kominikasyon UWB @ 110 / 850 kbps sou chanèl 3/5. ETSI, FCC, ISED sètifye FCC ID: 2ARZVUM-1, IC:27701-UM1 BLE & NFC-A aparèy pou koute. Pwotokòl Tap-to-konekte ak sekirize koneksyon BLE Capteur mouvman: 3-aks akseleromèt Koneksyon Bluetooth® ak antèn chip Tap-to-konekte Konsomasyon aktyèl optimize pou mòd dòmi ba pouvwa: <5pA Pwovizyon pou voltage: 2.8 V a 3.6 V Size: 19.1 mm x 26.2 mm x 2.6 mm Tanperati opere: -40 °C a 85 °C
Aplikasyon Andedan kay la / deyò segondè presizyon RTLS BLE sniffing ak baliz. Koneksyon BLE / NFC D7A sou kominikasyon UWB
Liy pwodwi WizziLab nan www.wizzilab.com/products
Plis paseview
Modil UM-1 a se yon sous-sistèm modèm RTLS / san fil ki gen fonksyon konplè nan yon faktè kontra enfòmèl ant, ki konpoze de pyès ki nan konpitè Qorvo DW1000, ak firmwèr WizziLab propriétaires.
1.1 UWB Transceiver DW1000
Modil UM-1 a gen yon transceiver DW1000 UWB ki monte sou PCB la. DW1000 a sèvi ak yon kristal referans 38.4 MHz. Te kristal la taye nan pwodiksyon diminye erè frekans inisyal la apeprè 3 ppm, lè l sèvi avèk sikwi taye kristal entèn DW1000 IC a sou-chip. Yo ka itilize memwa Always-On (AON) pou kenbe done konfigirasyon DW1000 pandan eta ki pi ba pouvwa yo lè sou chip vol.tagregilatè yo andikape. Done sa yo telechaje epi telechaje otomatikman. Sèvi ak memwa DW1000 AON configurable. La sou-chip voltage ak monitè tanperati pèmèt lame a li voltage sou PIN VDDAON a ak enfòmasyon tanperati entèn mouri ki soti nan DW1000 la. Gade Datasheet DW1000 [2] pou plis enfòmasyon detaye sou fonksyonalite aparèy, espesifikasyon elektrik ak pèfòmans tipik.
1.2 Mikwoprosesè Bluetooth® Nòdik nRF52832
nRF52832 a se yon ultra-ba-pouvwa 2.4 GHz sistèm san fil sou chip (SoC) entegre nRF52 Seri 2.4 GHz transceiver ak yon CPU ARM Cortex-M4 ak 512kB memwa flash ak 64kB RAM. Gade fichye nRF52832 [1] pou plis enfòmasyon detaye sou fonksyonalite aparèy, espesifikasyon elektrik ak pèfòmans tipik.
1.3 Pwovizyon pou pouvwa ak Jesyon pouvwa
Sikwi jesyon pouvwa a konsiste de yon regilatè switch-mòd. Li se yon convertisseur Buck ou step-down convertisseur. D' a voltage pou UM-1 a kapab nan ranje 2.8V pou 3.6V. Sòti ki soti nan konvètisè a bay 1.8V ki mande pa transceiver DW1000 [2].
1.4 Detektè mouvman twa aks
LIS2DH12 a se yon akseleromètr lineyè akseleromètr ultra-ba-pouvwa wo-pèfòmans ak pwodiksyon estanda koòdone seri dijital 12C/SPI. LIS2DH12 a gen echèl konplè ki ka chwazi itilizatè a nan ± 2g / ± 4g / ± 8g / ± 16g epi li kapab mezire akselerasyon ak pousantaj done pwodiksyon soti nan 1 Hz a 5.3 kHz. Kapasite pwòp tèt ou tès la pèmèt itilizatè a tcheke fonksyonalite nan Capteur a nan aplikasyon final la. Aparèy la ka konfigirasyon pou jenere siyal entèwonp lè yo detekte de evènman endepandan inèrsyèl reveye / gratis-tonbe osi byen ke pa pozisyon aparèy la li menm. LIS2DH12 a garanti pou opere sou yon seri tanperati pwolonje soti nan -40 °C a +85 °C.
Gade Datasheet LIS2DH12TR [4] pou plis enfòmasyon detaye sou fonksyonalite aparèy, espesifikasyon elektrik ak pèfòmans tipik.
1.5 Lojisyèl sou tablo
Modil UM-1 a vini chaje ak firmwèr entegre ki bay de-fason ranje (TWR), D7A sou kominikasyon UWB ak fonksyon BLE (tap-to-connect, beaconing ak sniffing nan fòma Eddystone ak IBeacon). Modil la ka konfigirasyon ak kontwole atravè API li yo, aksesib nan pò seri li yo (UART oswa SPI). API a baze sou spesifikasyon ALP ki louvri, elabore pa D7A Alliance [6]. Pou plis enfòmasyon, kontakte WizziLab. Menm firmwèr la disponib tou kòm yon bibliyotèk endepandan, ki pa modifye, ki bay yon API fonksyon. Sa a pèmèt egzekite firmwèr lame a dirèkteman sou MCU nan UM-1 la.
2 Pin Koneksyon
2.1 Deskripsyon PIN
Tablo 1 .pin Deskripsyon
| NON | PIN | I/O | DESKRIPSYON | REFERANS |
| SWD_CLK | 2 | DI | Serial fil debug revèy pou nRF52 debug ak pwogramasyon | SWDCLK |
| SWD_DIO | 3 | DIO | Serial fil debug I/O pou nRF52 debug ak pwogramasyon | SWDIO |
| GPI0_10 | 4 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.10 |
| GPIO_9 | 5 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.09 |
| GPIO_12 | 6 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.12 |
| GPIO_14 | 7 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.14 |
| GPIO_22 | 8 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.22 |
| GPI0_31 | 9 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. Fonksyon ADC nan nRF52 | P0.31 |
| GPI0_30 | 10 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. Fonksyon ADC nan nRF52 | P0.30 |
| GPI0_27 | 13 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.27 |
Koneksyon PIN
| I2C sda | 14 | DIO | Mèt 12C Done Liy. | P0.29 |
| I2C SCL | 15 | DO | Mèt 12C Clock Line | P0.28 |
| GPIO 23 | 16 | DIO | Bi jeneral 1/0 PIN. | P0.23 |
| GPIO 13 | 17 | DIO | Bi jeneral 1/0 PIN. | P0.13 |
| UART_RX | 18 | DO | UART_RX | P0.11 |
| PARE | 19 | DO | Jenere entèwonp nan aparèy la. | P0.26 |
| UART_TX | 20 | DIO | UART_TX, Sa a se tou fonksyon ADC nan nRF52 la | P0.05 |
| GPIO 1 | 21 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | GP101 |
| GPIO 0 | 22 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | GP100 |
| GPIO 15 | 23 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.15 |
| GPIO 8 | 25 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.08 |
| SPIS MISO | 26 | DI | SPI done pwodiksyon | P0.07 |
| SPIS MOSI | 27 | DO | SPI done antre | P0.06 |
| SPIS CLK | 28 | DI | SPI revèy | P0.04 |
| SPIS_CSn | 29 | DI | SPI chip chwazi | P0.03 |
| GPIO 3 | 30 | DO | Bi jeneral I/O PIN. | GP103 |
| GPIO 2 | 31 | DO | Bi jeneral I/O PIN. | GP102 |
| BT_WAKE_UP | 32 | DIO | Bi jeneral I/O PIN. | P0.02 |
| RESETn | 33 | DI | Reyajiste PIN. Antre aktif ki ba. | P0.21 |
| VCC | 12 | P | Ekipman ekstèn pou modil la. 2.8V - 3.6V | |
| GND | 1 11 24 34 |
G | Tè komen |
Tablo 2. Aparèy esklav I2C adrès I2C
| 12C aparèy esklav | Adrès |
| LIS2DH12 | Ox19 |
3 Espesifikasyon elektrik Tablo sa yo bay espesifikasyon detaye pou modil UM-1 la. T amb = 25 °C pou tout espesifikasyon yo bay yo.
3.1 Kondisyon fonksyònman nominal Tablo 3. Kondisyon fonksyònman rekòmande
| Senbòl | Paramèt | Min. | Typ. | Max. | Inite yo |
| TA | Opere ranje tanperati anbyen | -40 | 25 | 85 | C |
| VDC | Pwovizyon pou voltage | 3.8 | 3.3 | 3.4 | V |
| VDIT | D 'dijital voltagsegondè | 0.7 x Vcc | VDC | V | |
| VDIH | D 'dijital voltage ba | GND | 0.3 x Vcc | V | |
| VDOH | Pwodiksyon dijital voltagsegondè | 0.7 x Vcc | VDC | V | |
| VDOL | Pwodiksyon dijital voltage ba | GND | 0.3xVcc | V |
Wireless Spesifikasyon
4.1 UWB
Tablo 5. Kondisyon fonksyònman transceiver UWB
| Senbòl | Paramèt | Min. | Typ. | Max. | Inite yo |
| Bane | Ranje frekans RX / TX | 4493(FCC) | 6490(FCC/IC) | MHz |
4.2 BLE
Tablo 6. Kondisyon fonksyònman transceiver BLE
| Senbòl | Paramèt | Min. | Typ. | Max. | Inite yo |
| BLE | Ranje frekans RX / TX | 2402 | 2480 | MHz | |
| Maksimòm Pouvwa Sorti Pik Kondwi | 2. | dBm |
Fonksyonalite
5.1 Objektif jeneral
Modil UM-1 a se yon sous-sistèm modèm RTLS / san fil ki gen fonksyon konplè nan yon faktè kontra enfòmèl ant. konpoze de pyès ki nan konpitè Qom DW1000, ak firmwèr propriétaire WizziLab. Modil UM-1 a pèmèt kliyan yo jwenn yon sistèm RTLS byen vit ak fonksyone, epi tou li bay plis kapasite kominikasyon sou lè a atravè koòdone UWB, BLE ak NFC. Pati UWB nan sistèm nan fèt pou opere sou 4.493 GHz (IEEE 802.15.4- 2011, Chèn 3) ak 6.490 GHz (IEEE 802.15.4- 2011, Chèn 5) Frekans Sant nominal ak yon Bandwidth 500 MHz ak pousantaj done nan 110 kbps ak 850 kbps. Li gen tou yon modèm BLE ak yon aparèy pou koute NFC-A pasif.
5.2 De-fason sòti
UM-1 bay yon fonksyon ranje de-fason (TWR), jan sa dekri nan Datasheet DW1000 [2]. Ranje a fèt atravè echanj yo nan 4 fwaamped pake ki pèmèt yo kalkile yon tan nan estimasyon vòl. Aparèy inisye a ak aparèy sib la reveye atravè yon evènman andeyò gwoup la, kidonk TWR a pa enplike okenn biwo vòt, repetisyon, oswa nenpòt lòt aktivite transmisyon ki vize kenbe yon lyen ant aparèy yo. Woutin TWR a pa depase 100 ms, peryòd transmisyon pa depase 10 ms. 5.3 DASH7 sou UWB
UM-1 a entegre yon pil pwotokòl D7A nan bi pou yo fè echanj done ant nœuds. Pile a se yon aplikasyon spesifikasyon louvri ki elabore pa D7A Alliance [7], ki se pa konstriksyon konekte (li baze sou yon MAC asynchrone). Transmisyon done yo inisye pa aplikasyon an. Yon tranzaksyon DASH7 se yon sèl demann ki te swiv pa yon sèl repons pou chak aparèy. Pwotokòl DASH7 la pa enplike okenn biwo vòt oswa nenpòt lòt aktivite transmisyon kontinyèl nan objektif pou kenbe yon lyen ant aparèy yo. Woutin DASH7 la pa depase 100 ms. peryòd transmisyon pa depase 10 ms.
5.4 BLE beaconing ak sniffing
UM-1 a entegre yon pil pwotokòl BLE, ki baze sou bibliyotèk Nordic Semiconductors SoftDevice. Aparèy la sipòte fonksyon tap-a-konekte, baliz ak sniffing, nan Eddystone ak ! fòma baliz.
5.5 Tap-pou-konekte
Yon aparèy. sipòte pwotokòl tiyo pou konekte. ka etabli yon koneksyon BLE ak la tag. Fòma a. Yon aparèy. sipòte pwotokòl tiyo pou konekte. ka etabli koneksyon BLE ak la tag. Pwosedi a inisye pa yon evènman aksè NFC ki deklannche sòti imedya nan mòd siveyans ak enfimite nan tout OASH7 (sub-GHz) ak koòdone UWB. La tag kòmanse bato an ble. Tap-to konekte la vle di yo dwe itilize kòm yon altènatif pou konfigirasyon ak rapò jete fatra.
Kouman pou itilize
6.1 Serial API
Aparèy la ka kontwole pa yon lame separe sou pò seri UART oswa SPI. API a baze sou spesifikasyon ALP ki louvri, elabore pa D7A Alliance [6]. Tanpri kontakte WizziLab pou yon deskripsyon detaye.
6.2 Fonksyon API Menm firmwèr la disponib tou kòm yon bibliyotèk otonòm, ki pa ka modifye, ki bay yon API fonksyon. Sa a pèmèt egzekite firmwèr lame a dirèkteman sou MCU nan UM-1 la. Tanpri kontakte WizziLab pou yon deskripsyon detaye.
Atansyon FCC
Nenpòt Chanjman oswa modifikasyon pati ki responsab pou konfòmite pa apwouve ekspreseman kapab anile otorite itilizatè yo pou opere ekipman an.
7.1 Konfòmite
Aparèy sa a konfòm ak pati 15 Règ FCC yo. Operasyon an sijè a de kondisyon sa yo: (1) Aparèy sa a pa ka lakòz entèferans danjere. epi (2) aparèy sa a dwe aksepte nenpòt entèferans resevwa, enkli entèferans ki ka lakòz operasyon endezirab.
REMAK ENPÒTAN: Yo te teste ekipman sa a epi yo jwenn li konfòme yo ak limit pou yon aparèy dijital Klas B. dapre pati 15 Règ FCC yo. Limit sa yo fèt pou bay pwoteksyon rezonab kont entèferans danjere nan yon enstalasyon rezidansyèl. Ekipman sa a jenere. itilize epi yo ka gaye enèji frekans radyo ak. si li pa enstale epi itilize an akò ak enstriksyon yo. ka lakòz entèferans danjere nan kominikasyon radyo. Sepandan, pa gen okenn garanti ke entèferans pa pral rive nan yon enstalasyon an patikilye. Si ekipman sa a lakòz entèferans danjere nan resepsyon radyo oswa televizyon. ki ka detèmine pa vire ekipman an koupe ak sou. itilizatè a ankouraje pou eseye korije entèferans la pa youn oswa plis nan mezi sa yo:
- Reoryantasyon oswa deplase antèn k ap resevwa a.
- Ogmante separasyon ki genyen ant ekipman ak reseptè a.
- Konekte ekipman an nan yon priz sou yon sikwi diferan de sa ki reseptè a konekte. Konsilte konsesyonè a oswa yon teknisyen radyo/televizyon ki gen eksperyans pou èd.
7.2 Ekspozisyon radyasyon
Ekipman sa a konfòme ak limit ekspoze FCC ki tabli pou yon anviwònman san kontwòl. Transmetè sa a pa dwe ko-lokalize oswa opere ansanm ak nenpòt lòt antèn oswa transmetè. Aparèy sa a pa ka itilize pou operasyon an abò yon avyon. yon bato oswa yon satelit entèdi.
7.3 Restriksyon sou operasyon UWB
Modil UM-1 a satisfè kondisyon jeneral ki espesifye nan FCC§15.519 (a)
Aparèy lame ki fèt pou itilize andedan kay la dwe konfòme yo ak egzijans §15.517 (a). Manyèl itilizatè lame a dwe gen yon deklarasyon sou aparèy la oswa nan manyèl enstriksyon ki endike. "Ekipman sa a ka sèlman opere andedan kay la. Operasyon deyò vyole 47 USC 301 epi li ka sibi operatè a sanksyon legal grav.
- Aparèy lame ki gen nenpòt potansyèl pou itilizasyon deyò dwe konfòme yo ak limit ki nan pòtatif § 15.519 (a).
- Pou tou de yon lame andedan kay la oswa prensipalman pòtatif, manyèl entegrasyon modil la dwe endike ke dapre § 15.521 (a) aparèy UWB yo pa ka itilize pou opere jwèt. Operasyon sou yon avyon, yon bato, oswa yon satelit entèdi
Aparèy sa a pa ka itilize pou operasyon an abò yon avyon, yon bato oswa yon satelit entèdi. Pou evite nenpòt erè enstalasyon oswa nenpòt domaj nan itilizatè depi mank de konesans teknik, li dwe enstale pa yon moun pwofesyonèl.
Avètisman ISEDC
Aparèy sa a konfòm ak Inovasyon. Syans, ak Devlopman Ekonomik Kanada lisans estanda RSS (yo). Operasyon an sijè a de kondisyon sa yo: (1) aparèy sa a pa ka lakòz entèferans, epi (2) aparèy sa a dwe aksepte nenpòt entèferans, enkli entèferans ki ka lakòz operasyon endezirab nan aparèy la.
Manyèl v01
2.2 Lis règ FCC ki aplikab yo
CFR 47 FCC PATI 15 SOUPART C&F yo te envestige. Li aplikab pou modilè a. 2.3 Kondisyon espesifik itilizasyon operasyonèl Modil sa a se modilè otonòm. Si pwodwi final la pral enplike kondisyon miltip an menm tan transmèt oswa diferan kondisyon operasyonèl pou yon transmetè modilè otonòm nan yon lame, manifakti lame a dwe konsilte ak manifakti modil la pou metòd enstalasyon nan sistèm nan fen.
2.4 Pwosedi modil limite
Pa aplikab
2.5 Trase desen antèn
Nou bay antèn PCB entèn la ak UWB ak antèn seramik ak BLE. Lè w ap desine PCB sou kote DW1000 a pral soude, ou dwe konsidere pwoksimite antèn bor DW1000 a ak metal ak lòt materyèl transparan ki pa RF. De plan plasman sijere yo montre anba a. Pou pi bon pèfòmans RF, kwiv tè yo ta dwe inonde nan tout zòn nan tablo aplikasyon an, eksepte nan zòn ki make "Keep-Out Area", kote pa ta dwe gen okenn metal sou nenpòt bò, anwo oswa anba (egzanp pa mete batri a. anba antèn la). De plan plasman yo nan Figi 4 montre yon tablo aplikasyon ki pa gen okenn materyèl metalik nan zòn nan kenbe-out. Dyagram ki sou bò dwat la se yon tablo aplikasyon ak antèn lan pwojte sou tablo a pou zòn nan kenbe-out nan espas lib. Dyagram ki sou bò gòch la montre yon tablo aplikasyon ki pa gen modil la nan espas lib men ki retire kòb PCB la sou chak bò (ak dèyè) antèn modil la. (Remak: zòn rektangilè anlè plak pwotèj modil la se zòn antèn) Li enpòtan tou pou sonje ke avyon an tè sou tablo aplikasyon an afekte modèl radyasyon antèn DW1000 la. Dwe gen yon espas minimòm de 10 mm (d) san metal sou chak bò nan antèn modil la. 
2.6 Konsiderasyon ekspoze RF
Pou kenbe konfòmite ak direktiv pou ekspoze RF FCC yo.
2.7 antèn
Transmetè radyo sa a FCC ID: 2ARZVUM-1 te apwouve pa Komisyon Federal Kominikasyon pou opere ak kalite antèn ki nan lis anba a, ak benefis maksimòm akseptab endike. Kalite antèn ki pa enkli nan lis sa a ki gen yon benefis ki pi gran pase benefis maksimòm ki endike pou nenpòt kalite ki nan lis la se entèdi pou itilize ak aparèy sa a.
| Deskripsyon antèn.'↵ | Kalite antèn.'↵ | Gamme frekans (MHz).↵ |
Enpedans., ( Ω).'↵ |
Maksimòm antèn genyen (dBi)↵ |
| Antèn Bluetooth/DIATB.,↵ | /PCB antèn | Antèn seramik | 50.,↵ | -4.3/0.8 |
2.8 Mete etikèt sou ak enfòmasyon sou konfòmite
Pwodwi final final la dwe make nan yon zòn vizib ak sa ki annapre yo "Genyen FCC ID: 2ARZVUM-1"
2.9 Enfòmasyon sou mòd tès ak egzijans tès adisyonèl Manifakti lame yo rekòmande fòtman konfime konfòmite ak kondisyon FCC pou transmetè a lè modil la enstale nan lame a.
2.10 Tès adisyonèl, Pati 15 Sous-pati B Limit responsabilite nou Manifaktirè lame a responsab pou konfòmite sistèm lame a ak modil la enstale ak tout lòt kondisyon aplikab pou sistèm nan tankou Pati 15 B.
Manifakti yo, oswa ajan lavant otorize yo, dwe enfòme achtè ak itilizatè yo sou sistèm yo sou egzijans pou antreprann kowòdinasyon detaye nan zòn operasyonèl ak FCC anvan ekipman an ap opere. Itilizatè yo otorize, kowòdone sistèm UWB yo ka transfere yo bay lòt itilizatè kalifye ak nan diferan kote sou kowòdinasyon nan chanjman nan pwopriyetè oswa kote yo bay FCC ak kowòdinasyon ak operasyon ki egziste deja otorize.
Istwa revizyon
Tablo 7. Istwa revizyon dokiman yo
| Dat | Revizyon | Chanjman |
| 2021-11-30 | 0.1 | Kreyasyon dokiman. |
| 2022-04-15 | 0.2 | Mizajou apre ATC review |
Referans
[1] nRF52832 Spesifikasyon pwodwi v1.3 www.nordicsemi.com
[2] Fèy done Decwave DW1000 www.decawave.com
[3] Manyèl Itilizatè Dekawave DW1000 www.decawave.com
[4] STMicroelectronics LIS2DH12TR www.st.com
[5] ALP spesifikasyon v1.2 www.dash7-alliance.orq
[6] D7A spesifikasyon v1.2 www.dash7-alliance.orq
Fich done teknik WIZZILAB
Dokiman / Resous
 |
WIZZILAB UM-1 RTLS ak Modil Kominikasyon [pdfManyèl Itilizatè UM-1, UM1, 2ARZVUM-1, 2ARZVUM1, UM-1 RTLS ak Modil Kominikasyon, UM-1, RTLS ak Modil Kominikasyon |
