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Réseaux de capteurs sans fil (WSN)
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Solutions WSN simplifiées pour les applications Internet des objets (IoT)L'Internet des objets (IoT) connecte des lieux comme les bâtiments et autres espaces à des capteurs, des radios et des appareils électroniques de calcul informatique (microcontrôleurs) avec des réseaux, des logiciels, le cloud et vous. Le défi est d'obtenir une diversité de produits capables d'interagir les uns avec les autres afin d'améliorer le développement d'un réseau avec les applications du monde réel. ADI dispose de solutions de réseaux de capteurs sans fil (WSN) pour aider tous les utilisateurs, du maker le plus novice à l'ingénieur chevronné. Le réseau WSN idéal dispose de capteurs autonomes pour surveiller les conditions physiques ou environnementales, comme la température, le son, les vibrations, la pression, l'humidité, le mouvement ou les polluants. Les capteurs transmettent collectivement leurs données via des modules sans fil (émetteurs-récepteurs) à un réseau vers un point de contrôle principal. Les réseaux WSN peuvent contenir de quelques nœuds à plusieurs milliers de nœuds. Les nœuds d'aujourd'hui doivent être autonomes et bon nombre d'entre eux sont dotés d'un microcontrôleur, d'un émetteur-récepteur et d'une antenne connectés. Il est indispensable d'avoir une consommation d'énergie extrêmement faible, car les nœuds sont généralement alimentés par batterie. Aujourd'hui, de nombreux nœuds présentent des capacités de récupération d'énergie pour prolonger la durée de vie des batteries. Avec tous les réseaux WSN, il est nécessaire de commencer dans l'espace physique et par ce qui doit être mesuré. Divers capteurs, circuits d'entrée analogiques et amplificateurs peuvent être utilisés. ADI offre deux capteurs de températures numériques : l'ADT75 avec alimentation 12 bits et l'ADT7420 avec alimentation 16 bits et interface I2C. L'AD7171 est un convertisseur de capacité à 1 canal et l'AD7745 est également un convertisseur à 1 canal, mais de 24 bits et conçu pour la détection de proximité. L'ADXL362 dispose d'une sortie numérique pour un accélérateur MEMS triaxial. L'AD7798 et l'AD7799 sont des circuits d'entrée analogiques basse consommation et à faible bruit utilisés dans des applications de mesure de haute précision. L'AD7798 et l'AD7799 contiennent des convertisseurs analogique-numérique (CAN) Sigma-Delta (Σ-Δ) 16/24 bits avec trois entrées analogiques différentielles. L'AD7792 est un CAN Sigma-Delta 16 bits à 3 canaux avec amplificateur et une référence intégrés. Pour une puissance de 20 bits, l'AD7781 fait également office de CAN (Σ-Δ). Enfin, l'ADA4528 est un amplificateur opérationnel double rail-à-rail (E/S R-R) à très faible bruit de 5 V. Le transfert des données en amont et des commandes en aval nécessite une forme de communication câblée ou sans fil. La plupart des solutions IoT sont des solutions sans fil utilisant plusieurs bandes de fréquences. Ces fréquences sont connues sous le nom de bandes industrielles, scientifiques et médicales (ISM). Il est important d'utiliser l'émetteur-récepteur correspondant aux fréquences que vous allez utiliser. L'ADF7030 est un émetteur-récepteur radio hautes performances et basse consommation, utilisant la bande ISM de 169 MHz. L'ADuCRF101 et l'ADF7020 sont adaptés aux plages de fréquences de 433 à 464 MHz et de 862 à 928 MHz. L'ADuCRF101 a un cœur de microcontrôleur ARM® Cortex®-M3 supplémentaire. L'émetteur-récepteur ISM à bande étroite ADF7021 présente des plages de fréquences de 80 à 650 MHz et de 862 à 940 MHz. Pour les émetteurs-récepteurs Zero-IF 2,4 GHz, IEEE 802.15.4 (Wi-Fi), il existe les solutions ADF7241 et ADF7242. ADI propose une variété de microcontrôleurs pour les réseaux WSN. Les trois principaux utilisent la technologie ARM Cortex-M3. L'ADuCRF101 est à la fois un émetteur-récepteur et un microcontrôleur. L'ADuCM362 et l'ADuCM363 sont des microcontrôleurs basse consommation de précision avec des CAN Sigma-Delta. L'ADuCM362 possède un CAN double tandis que l'ADuCM363 a un CAN simple. Il est indispensable pour les dispositifs loT d'avoir une consommation énergétique extrêmement faible. ADI propose une série de régulateurs linéaires à faible chute de tension (LDO) à cet effet. L'ADP125 est un régulateur CMOS de 5,5 V et 500 mA, et l'ADP160 est un régulateur CMOS de 150 mA. L'ADP3330 intègre la technologie anyCAP® et peut fournir un courant de 200 mA. L'ADP5054 est une solution d'alimentation et un régulateur abaisseur quadruple (4). Pour la récupération d'énergie, l'AD7781 est une solution de circuit d'entrée complète, basse consommation avec un CAN Sigma-Delta (Σ-Δ) 20 bits, un amplificateur à gain programmable (PGA) à faible bruit intégré et un oscillateur intégré. L'élément fonctionnel de tout circuit est l'amplificateur (AMP). L'AD8236 est un amplificateur de mesure micropuissance de 40 μA et l'ADA4692 est un amplificateur opérationnel à sortie quadruple, 3,6 MHz, à faible bruit et sortie rail-à-rail. ADI offre plusieurs multiplexeurs qui sont parfaits pour les applications loT. Le multiplexeur permet de combiner des signaux d'entrée analogiques et numériques, et de les transmettre sur une ligne unique. L'ADG439 est un multiplexeur analogique hautes performances à 4 canaux, avec protection contre les défaillances. Si vous recherchez un multiplexeur à 8/4 canaux avec protection contre les défaillances, l'ADG509 est disponible. Il existe trois multiplexeurs qui intègrent la technologie iCMOS® d'ADI. L'ADG1208 est un multiplexeur à 8 canaux de ±15 V/+12 V, l'ADG1209 est un multiplexeur à 4 canaux de ±15 V/+12 V et l'AD1408 est un multiplexeur à 8 canaux de ±15 V/12 V/± 5 V avec résistance à l'état passant de 4 Ω. Schéma fonctionnel système
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