STMicroelectronics: SPIRIT1 — сверхмалопотребляющий беспроводной приемопередатчик субгигагерцового диапазона для автоматизированных систем учета

SPIRIT1 — это радиочастотный приемопередатчик, отличающийся сверхмалым энергопотреблением и ориентированный на применение в беспроводных приложениях в диапазоне частот до 1 ГГц. Приемопередатчик поддерживает работу в нелицензируемых ISM (полосы для промышленных, научных и медицинских приборов) и SRD (полосы для приборов малого радиуса действия) диапазонах на частотах 169 МГц, 315 МГц, 433 МГц, 868 МГц и 915 МГц, однако может быть запрограммирован на работу на иных частотах в диапазонах 300…348 МГц, 387…470 МГц и 779…956 МГц.

Скорость передачи данных также программируется в диапазоне от 1 Кбит/с до 500 Кбит/с. SPIRIT1 способен работать в системах с разносом по частоте 12.5/25 кГц, согласно стандарту EN 300 220. Приемопередатчик требует минимальное число внешних дискретных компонентов и интегрирует конфигурируемый модем прямой передачи данных, поддерживающий функции управления данными, модуляции и демодуляции.


Трансивер SPIRIT1 компании STMicro содержит высокочувствительный приёмник (чувствительность составляет 120 дБм) и имеет очень низкое потребление мощности, на 50% ниже, чем у конкурирующих решений. Высокая чувствительность приёмника позволяет разработчикам снижать и мощность передатчика, что в свою очередь ведёт к общему снижению потребляемой мощности. При этом сохраняется надёжная работа канала связи. Трансивер поддерживает такие передовые технологии, как скачкообразное переключение несущей частоты, автоподтверждение приёма и разнесение антенн для безопасной и безошибочной передачи данных, даже при неблагоприятных условиях окружающей среды.

Помимо этого, устройство оснащено системой 128-битного шифрования, модулем обнаружения и исправления ошибок, блоки памяти типа FIFO, а также гибкой программируемой системой управления пакетами данных. Всё это способствует снижению вычислительной нагрузки на хост-микроконтроллер и общему уменьшению стоимости конечного изделия.

Отличительные особенности:

- Диапазоны рабочих частот: 150…174 МГц, 300…348 МГц, 387…470 МГц, 779…956 МГц
- Схемы модуляции: 2-FSK, GFSK, MSK, GMSK, OOK, ASK
- Скорость передачи данных от 1 Кбит/с до 500 Кбит/с
- Очень низкое энергопотребление: 9 мА (приемник) и 21 мА (передатчик) при выходной мощности +11 дБм
- Программируемый цифровой фильтр приемника в диапазоне от 1 кГц до 800 кГц
- Программируемый разнос каналов (12.5 кГц минимум)
- Превосходные рабочие характеристики приемника — чувствительность (-118 дБм), избирательность и блокировка
- Программируемая выходная мощность до +16 дБм
- Быстрый запуск и малое время установления синтезатора частот (6 мкс)
- Коррекция смещения частоты
- Встроенный датчик температуры
- Индикатор состояния батареи питания
- FIFO буферы приемника и передатчика (по 96 байт каждый)
- Конфигурация устройства посредством SPI интерфейса
- Автоматическое подтверждение приёма, повторная передача и механизм протокола прерывания передачи данных
- 128-битный модуль шифрования стандарта AES
- Алгоритм разнесения антенн
- Полностью интегрированный сверхмалопотребляющий RC-генератор
- Выход из режима сна по сигналу внутреннего таймера и по внешнему событию
- Гибкая установка длины пакета и динамически изменяемое значение размера данных (Payload Length)
- Детектор синхрослов
- Функция проверки адреса
- Автоматический контроль циклическим избыточным кодом (CRC)
- Цифровой выход индикации уровня принимаемого сигнала (RSSI)
- Программируемый индикатор обнаружения несущей
- Индикатор качество линка (LQI)
- Соответствует требованиям стандартов для беспроводной связи M-BUS, EN 300 220, FCC CFR47 15 (15.205, 15.209, 15.231, 15.247, 15.249) и ARIB STD T-67, T93, T-108
- Доступен в 20-выводном корпусе QFN размером 4 х 4 мм
 - Диапазон рабочих температур -40…+85°C