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发布时间：2022-01-10 阅读量：1613 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
IoT网关平台架构这里介绍一个我们自主开发的灵活可变的传感器数据监控设计方案。传感器数据监控是一种普通应用，对安全或可靠性没有特殊的要求。无线网桥IoT网关: 无线网桥是基于STM32的IoT网关平台方案，提供多种不同的通信连接技术。
如图所示。通信系统由蓝牙、Wi-Fi、Sub-GHz和NFC近距离通信组成。每种通信技术都有自身的优势。Wi-Fi用于在网关平台与云端平台之间传输物或节点数据，蓝牙用于网关平台与安卓应用程序之间交换物或节点数据，而Sub-GHz技术用于在网关平台与物或节点之间传送数据。
在无线网桥平台上，蓝牙、Wi-Fi和Sub-GHz模块通过UART线与STM32通信，而NFC收发器通过SPI线与STM32通信，如何确保STM32微控制器与不同的通信设备配合而不会延迟，高效处理所有请求，是这个平台设计的一大挑战。这个网关平台架构可以帮助我们利用不同的通信技术满足不同的用例需求。
在这个网关方案上增加一个应用层，充当云应用与物之间的网络桥梁。这个6LoWPAN网络的操作系统是Contiki OS。手机应用软件通过蓝牙接口与网关通信。主要通信元件Sub-GHz模块: 网关通过SPIRIT1Sub-GHz模块与6LoWPAN网络中的“物”通信。SPIRIT1模块是超低功耗的高集成度射频模块，支持868 MHz / 915 Mhz ISM双频工作。
该模块基于SPIRIT1 RF sub-GHz收发器(内置SMPS电源)、STM32L1微控制器、内部滤波器/平衡不平衡转换器芯片天线。UART主机接口可通过一个标准固件库直接连接外部微控制器，利用点对点通信和AT命令简化射频配置、数据传输接收。Wi-Fi模块: Wi-Fi模块将无线网桥网关连接到云端应用。SPWF01Sx智能Wi-Fi模块是一款独立的即插即用的802.11 b/g/n解决方案，内置功率放大器和32位STM32微控制器。模块还集成时钟芯片和稳压器。近距离通信: 该网关平台将CR95HF收发器用作NFC读写设备，与“物”上的NFC无源标签通信，配置设备。CR95HF是13.56-MHz多协议非接触式收发器。
蓝牙模块: SPBT2632Cxx蓝牙模块是一个小尺寸的功能完成的射频平台，适用于家庭自动化设备与蓝牙设备和手机之间的数据传输。物架构在本解决方案中，物基于多传感器-RF平台，共有两个组件(STEVAL-IDI002V2和STEVAL-IDI003V2)。STEVAL-IDI002V2是主板，集成了STM32L1 Cotex-M3微控制器、双接口EEPROM和Sub Ghz通信接口。STM32L1运行基于Contiki3x的6LoWPAN协议栈。选择这款微控制器是考虑到超低功耗的要求。双接口EEPROM使多传感器射频平台能够存储传感器送来的数据，让用户可以选择在NFC手机上查看数据。STEVAL-IDI003V2电路板集成多个传感器，例如MEMS加速度传感器、MEMS压力传感器、MEMS湿度传感器、MEMS麦克风和光传感器。给整个系统供电的是一枚锂电池。
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在任何数字电子系统中，时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。
RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致，其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度，并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。
按晶振的功能和实现技术的不同，分为温度补偿晶振（TCXO）、压控晶振（VCXO）、恒温晶振（OCXO）。
为了在性能与功耗之间取得最佳平衡，需要根据具体应用场景，对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理，从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时，分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键，通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低，输出符合要求的低频时钟信号。
RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路，其核心功能是提供精准、稳定的时间信息（包括秒、分、时、日、月、周、年），并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时，从而确保时间持续不间断。
