Laboratorio 4: Comprendere i dispositivi FLiRS

Questo esercizio pratico dimostrerà cos'è un dispositivo Z-Wave FLiRS. L'esercizio utilizzerà il Doorlock sampl'applicazione fornita come parte di Z-Wave Embedded SDK
Questo esercizio fa parte della serie "Z-Wave 1-Day Course".

1. Includi usando SmartStart
2. Decifra i frame RF Z-Wave usando lo sniffer
3. 3A: Compila Switch On/Off e Abilita debug
   3B: Modifica interruttore On/Off
4. Comprendi i dispositivi FLiRS

CARATTERISTICHE PRINCIPALI

• Comprendere le caratteristiche principali di un dispositivo FLiRS.
• Usa l'Energy Profiler per acquisire il consumo di energia.

Introduzione

In questo esercizio esploreremo un dispositivo Z-Wave FLiRS e impareremo i vantaggi di un "dispositivo per l'ascolto"; un dispositivo alimentato a batteria con cui è necessario comunicare in qualsiasi momento con una breve latenza.

Requisiti hardware

• 1 scheda di sviluppo principale WSTK
• 1 scheda di sviluppo radio Z-Wave: modulo SiP ZGM130S
• 1 controller UZB
• 1 Zniffer USB

Requisiti software

• Semplicità Studio v4
• SDK Z-Wave 7
• Controller per PC Z-Wave
• Z-Wave Zniffer

Prerequisiti

I precedenti esercizi pratici hanno illustrato come utilizzare il controller per PC e l'applicazione Zniffer per costruire una rete Z-Wave e acquisire la comunicazione RF per scopi di sviluppo. Questo esercizio presuppone che tu abbia familiarità con questi strumenti. Gli esercizi pratici precedenti hanno anche spiegato come utilizzare il sample applicazioni fornite con Z-Wave SDK. Questo esercizio presuppone che tu abbia familiarità con l'uso e la compilazione di uno deiample applicazioni.

Compila il Doorlock Sample Applicazione

In questa sezione andremo a compilare il Doorlock Sample Applicazione. I passaggi richiesti sono gli stessi, come per Switch On/Off, che abbiamo trattato nell'esercizio "3A: Compila Switch OnOff e abilita-debug". Di seguito vengono riepilogati i passaggi, ma è necessario fare riferimento all'esercizio 3A se si desiderano istruzioni su come abilitare e utilizzare il debugger seriale.

Apri Sampil progetto

1. Collega il tuo hardware Z-Wave alla porta USB del computer e dovrebbe apparire nella sezione "Debug Adapters" in Simplicity Studio.
2. Fare clic una volta su "J-Link Silicon Labs" che indica allo studio di mostrare le informazioni rilevanti su Z-Wave 700.
3. Sotto “Software Example” fare clic su DoorLock sampl'applicazione.

Imposta la frequenza

Le sample app non verranno ancora compilate. È necessario impostare la frequenza che corrisponde alla regione in cui si intende utilizzare il prodotto Z-Wave.

• Nella fonte principale file “DoorLockKeyPad.c”, individuare la variabile APP_FREQ:

Fare riferimento alla Tabella 1 per un elenco completo delle frequenze supportate dall'SDK.
Suggerimento Passare a Silicon Labs websito, per vedere quali paesi sono stati approvati per Z-Wave RF.
Tabella 1: Oltreview di possibili frequenze

Regione di frequenza	Variabile da usare
Europa	REGION_UE
Stati Uniti d'America	REGIONE_USA
Australia/Nuova Zelanda	REGIONE_ANZ
Hong Kong	REGIONE_HK
Malaysia	REGIONE_MIA
India	REGIONE_IN
Israele	REGIONE_IL
Russia	REGIONE_RU
Cina	REGIONE_CN
Giappone	REGIONE_JP
Corea	REGIONE_KR

In questa guida utilizzeremo la frequenza europea, quindi inseriamo "REGION_EU".

Compila il Doorlock Sample Applicazione

Ora hai configurato Z-Wave sample e sei pronto per la compilazione.

1. Fare clic su "Costruisci" pulsante per iniziare a costruire il progetto.
2. Quando la build termina dopo un po' di tempo, viene mostrata una nuova cartella denominata "Binaries" in Project Explorer. Espandi la cartella e fai clic con il pulsante destro del mouse su *.hex file per selezionare “Flash su dispositivo..”.
3. Seleziona l'hardware connesso nella finestra pop-up. Il "Programmatore Flash" è ora precompilato con tutti i dati necessari e sei pronto per fare clic su "Programma".
4. Fare clic su "Programma".

Dopo un po', la programmazione termina e il dispositivo finale viene ora lampeggiato con un Z-Wave sampl'applicazione.

Includere ed eseguire Doorlock Sample Applicazione

In questa sezione, includeremo il Doorlock Sample Applicazione nella rete Z-Wave. Nell'esercizio precedente "2A Decrypt Z-Wave RF Frames using the Zniffer", abbiamo già aggiunto il DSK nell'elenco di provisioning del controller del PC.
Suggerimento: l'interno file sistema non viene cancellato tra la riprogrammazione. Ciò consente a un nodo di rimanere in una rete e mantenere le stesse chiavi di rete quando lo si riprogramma. Se è necessario modificare (ad esempio, la frequenza con cui opera il modulo o il DSK) è necessario "Cancellare" il chip prima che la nuova frequenza venga scritta nella NVM interna. Ciò significa che il DSK sarà ancora valido nonostante abbiamo appena programmato il nostro dispositivo con un s . completamente diversoampl'applicazione.
Se si utilizza un nuovo dispositivo o se non è stato precedentemente aggiunto il DSK al controller del PC, fare riferimento all'esercizio "2A Decrypt Z-Wave RF Frame utilizzando Zniffer" per istruzioni su come leggere il DSK da un dispositivo e aggiungere al controller del PC.

Rimuovi/includi il vecchio dispositivo dal/al controller del PC

Poiché il DSK è lo stesso, il controller del PC pensa che il dispositivo sia già incluso, anche se come interruttore On/Off. Dobbiamo rimuovere l'associazione allo Switch On/Off sampl'applicazione a questo DSK.

1. Nel controller del PC, fai clic su "Rimuovi"
2. Sul dispositivo, fare clic su "BTN1" per impostare il dispositivo in modalità di apprendimento.
3. Il dispositivo dovrebbe ora essere rimosso dal controller del PC.

Quando la vecchia associazione viene rimossa, il controller del PC includerà automaticamente i dispositivi DoorLockample applicazioni grazie a SmartStart. In caso di successo, il controller del PC dovrebbe apparire come nella Figura 5.

Testare la funzionalità

In questa sezione, testeremo brevemente la funzionalità di DoorLock Sampl'applicazione.
Suggerimento Le funzionalità di tutti i sample applicazioni sono descritte nel documento “INS14278 How to Use Certified Apps” che si trova nella sezione documentazione di Simplicity Studio. Prova la funzionalità di blocco e sblocco. Nei seguenti passaggi, sbloccheremo la porta:

1. Nel controller del PC, fai doppio clic su "62 DOOR_LOCK" sotto Classi di comando sicure nell'angolo in basso a sinistra.
2. Questo apre le “Classi di comando” view nel PC Controller e seleziona la classe Door Lock Command.
3. Imposta il comando su "0x01 DOOR_LOCK_OPERATION_SET"
4. Imposta il "Valore target" su "00-DOOR_UNSECURED"
5. Fare clic su "Invia".

Verificare che il LED3 sia ora acceso. Successivamente, bloccheremo la porta e il LED3 dovrebbe spegnersi:

1. Imposta il "Valore target" su "FF-DOOR_SECURED"
2. Fare clic su "Invia".

Il raggio di risveglio per un dispositivo FLiRS

Se un controller Z-Wave o un altro nodo della rete deve comunicare con un dispositivo alimentato a batteria come una serratura, il controller invia uno speciale segnale a raggio. Lo scopo di questo raggio è di riattivare il dispositivo FLiRS. Il dispositivo FLiRS alterna tra la modalità di sospensione e una modalità parzialmente attiva in cui sta ascoltando questo segnale del raggio a una velocità che va da una volta al secondo a quattro volte al secondo (questa è la scelta del progettista). Quando il dispositivo FLiRS riceve questo raggio, si riattiva immediatamente e comunica con il controller o un altro dispositivo Z-Wave utilizzando i comandi del protocollo Z-Wave standard. Se il dispositivo non sente un Beam torna in modalità di sospensione completa per un altro periodo fino a quando non si riattiva parzialmente e ascolta un Beam. È questa modalità parzialmente attiva combinata con lo speciale Beam che garantisce una durata della batteria pari a quella dei dispositivi completamente dormienti, fornendo allo stesso tempo latenze di comunicazione di circa un secondo.
Suggerimento Per una descrizione più approfondita dei dispositivi Z-Wave FLiRS fare riferimento al white paper "Z-Wave FLiRS: Enabling Wireless Smart Door Locks and Thermostat"
Il raggio di risveglio può essere visto nello Z-Wave Zniffer. Questa sezione non tratterà come acquisire una traccia Zniffer, fare riferimento all'esercizio "2A Decrypt Z-Wave RF Frame utilizzando Zniffer" per istruzioni su come utilizzare Zniffer. Il fascio non è visibile nello Zniffer se la traccia è filtrata su HomeID.

• Fare clic su Elimina filtro nello Zniffer per assicurarsi che la traccia non venga filtrata su HomeID.
  Nella Figura 7 è mostrata una traccia per una sequenza di riattivazione:
• Il controller invia 3 richieste al dispositivo FLiRS, per garantire che il dispositivo non possa essere raggiunto senza l'invio di raggi, che è un carico pesante nella rete Z-Wave.
• Poiché il dispositivo non ha risposto alla risposta diretta, viene avviato un raggio WakeUp.
• Al termine del Beam, il controller invia nuovamente il comando e il dispositivo riconosce il messaggio.

Consumo energetico di DoorLock

In questa sezione utilizzeremo Energy Profiler in Simplicity Studio per monitorare il consumo energetico del dispositivo DoorLock FLiRS.

1. In Simplicity Studio, apri "Energy Profiler" facendo clic sul pulsante "Apri prospettiva"
2. In "Energy Monitor" fare clic su "Accesso rapido" e fare clic su "Avvia Energy Capture".
3. Seleziona il tuo dispositivo nella finestra pop-up e fai clic su OK.

Il vantaggio energeticofiler ora inizia a catturare e visualizzare il consumo di energia, vedere la Figura 8. Notare come il consumo di energia aumenta ogni sezione quando il dispositivo deve svegliarsi per ascoltare un raggio. Notare anche i tempi rapidi di sveglia e di sonno, che si traducono in un consumo energetico medio molto basso.

Proviamo a riattivare il dispositivo.

1. Nel controller del PC, inviare un comando al dispositivo (fare riferimento alla sezione "3.2 Testare la funzionalità" per le istruzioni)
2. Notare il consumo di corrente quando il dispositivo si riattiva per comunicare con il controller. Fare riferimento alla Figura 9.

Questo conclude il tutorial su come utilizzare un dispositivo FLiRS.
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Documenti / Risorse

SILICON LABS Lab 4 - Comprendi i dispositivi FLiRS [pdf] Guida utente SILICON LABS, Lab 4, Comprendi, FLiRS, Dispositivi, Z-Wave, Embedded, SDK

Riferimenti

• Manuale d'uso