Laboratório 4: Compreender os dispositivos FLiRS

Este exercício prático demonstrará o que é um dispositivo Z-Wave FLiRS. O exercício vai usar o sampo aplicativo que vem como parte do Z-Wave Embedded SDK
Este exercício faz parte da série “Z-Wave 1-Day Course”.

1. Incluir usando SmartStart
2. Descriptografar quadros RF Z-Wave usando o farejador
3. 3A: Compilar, ligar / desligar e habilitar depuração
   3B: Modificar ligar / desligar
4. Entenda os dispositivos FLiRS

PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS

• Compreenda os principais recursos de um dispositivo FLiRS.
• Use o Energy Profiler para capturar o consumo de energia.

Introdução

Neste exercício, exploraremos um dispositivo Z-Wave FLiRS e aprenderemos os benefícios de um “dispositivo de escuta auditiva”; um dispositivo alimentado por bateria que deve ser comunicado a qualquer momento com curta latência.

Requisitos de hardware

• 1 Placa de desenvolvimento principal WSTK
• 1 Placa de desenvolvimento de rádio Z-Wave: Módulo ZGM130S SiP
• 1 controlador UZB
• 1 carregador USB

Requisitos de software

• Simplicidade Studio v4
• SDK Z-Wave 7
• Controlador Z-Wave para PC
• Z-Wave Zniffer

Pré-requisitos

Os exercícios práticos anteriores cobriram como usar o PC Controller e o aplicativo Zniffer para construir uma rede Z-Wave e capturar a comunicação RF para fins de desenvolvimento. Este exercício pressupõe que você esteja familiarizado com essas ferramentas. Os exercícios práticos anteriores também cobriram como usar osampos aplicativos fornecidos com o Z-Wave SDK. Este exercício pressupõe que você esteja familiarizado com o uso e a compilação de um dosample aplicações.

Compilar a fechadura Sample Aplicação

Nesta seção, estaremos compilando o Doorlock Sample Application. Os passos necessários são os mesmos, como para Ligar / Desligar, que cobrimos no exercício “3A: Compilar Switch OnOff e habilitar-depurar”. A seguir, as etapas são resumidas, mas você deve consultar o exercício 3A se quiser instruções sobre como habilitar e usar o depurador serial.

Abrir Sampo Projeto

1. Conecte seu hardware Z-Wave à porta USB do computador e ele deve aparecer na seção “Adaptadores de depuração” no Simplicity Studio.
2. Clique uma vez em “J-Link Silicon Labs” que instrui o estúdio sobre o show de informações relevantes sobre o Z-Wave 700.
3. Em “Software Example ”clique em DoorLock sample aplicativo.

Defina a frequência

Os sampo aplicativo ainda não será compilado. Você precisa definir a frequência que corresponde à região em que pretende usar o produto Z-Wave.

• Na fonte principal file “DoorLockKeyPad.c”, localize a variável APP_FREQ:

Consulte a Tabela 1 para obter uma lista completa de frequências suportadas pelo SDK.
Dica Navegue até Silicon Labs website, para ver quais países foram aprovados para o Z-Wave RF.
Tabela 1: Terminadoview de possíveis frequências

Região de Frequência	Variável para usar
Europa	REGION_UE
Estados Unidos da América	REGION_EUA
Austrália/Nova Zelândia	REGION_ANZ
Hong Kong	REGION_HK
Malásia	REGION_MY
Índia	REGION_IN
Israel	REGION_IL
Rússia	REGION_RU
China	REGION_CN
Japão	REGION_JP
Coréia	REGION_KR

Neste guia usaremos a frequência europeia, por isso inserimos “REGION_EU”.

Compilar a fechadura Sample Aplicação

Agora você configurou o Z-Wave sampo aplicativo e você está pronto para compilar.

1. Clique em “Construir” botão para começar a construir o projeto.
2. Quando a compilação termina após um curto período, uma nova pasta chamada “Binários” é mostrada no Explorador de projeto. Expanda a pasta e clique com o botão direito em * .hex file para selecionar “Flash para dispositivo ..”.
3. Selecione o hardware conectado na janela pop-up. O “Programador Flash” agora está pré-preenchido com todos os dados necessários e você está pronto para clicar em “Programa”.
4. Clique em “Programa”.

Depois de um curto período, a programação termina, e seu dispositivo final agora é exibido com um Z-Wave sample aplicativo.

Incluir e executar o Doorlock Sample Aplicação

Nesta seção, incluiremos a fechadura Sample Aplicação na rede Z-Wave. No exercício anterior “2A Descriptografar quadros RF Z-Wave usando o Zniffer”, já adicionamos o DSK à lista de provisionamento do controlador do PC.
Dica: o interno file sistema não é apagado entre a reprogramação. Isso permite que um nó permaneça em uma rede e mantenha as mesmas chaves de rede quando você o reprogramar. Se você precisar mudar (por exemplo, a frequência na qual o módulo opera ou o DSK) você precisa “Apagar” o chip antes que a nova frequência seja gravada no NVM interno. Isso significa que o DSK ainda será válido, apesar de termos acabado de programar nosso dispositivo com um sistema completamente diferenteample aplicativo.
Se você estiver usando um novo dispositivo ou se não tiver adicionado o DSK ao controlador do PC, consulte o exercício "2A Descriptografar quadros RF Z-Wave usando o Zniffer" para obter instruções sobre como ler o DSK de um dispositivo e adicionar para o controlador do PC.

Remover / incluir o dispositivo antigo de / para o controlador do PC

Uma vez que o DSK é o mesmo, o PC Controller pensa que o dispositivo já está incluído, embora como um Switch On / Off. Precisamos remover a associação aos Switch On / Off sample aplicativo para este DSK.

1. No controlador do PC, clique em “Remover”
2. No dispositivo, clique em “BTN1” para definir o dispositivo no modo de aprendizagem.
3. O dispositivo agora deve ser removido do PC Controller.

Quando a associação antiga for removida, o controlador do PC incluirá automaticamente o DoorLock sample aplicativo graças ao SmartStart. Quando for bem-sucedido, o PC Controller deve ser semelhante à Figura 5.

Teste a funcionalidade

Nesta seção, testaremos brevemente a funcionalidade do DoorLock Sample aplicativo.
Dica As funcionalidades de todos os programasampOs aplicativos são descritos no documento “INS14278 How to Use Certified Apps” encontrado na seção de documentação do Simplicity Studio. Teste a funcionalidade de bloqueio e desbloqueio. Nas etapas a seguir, estaremos destrancando a porta:

1. No Controlador de PC, clique duas vezes em “62 DOOR_LOCK” em Classes de comando seguras no canto inferior esquerdo.
2. Isso abre as “Classes de Comando” view no Controlador de PC e seleciona a classe Comando de fechadura de porta.
3. Defina o comando como “0x01 DOOR_LOCK_OPERATION_SET”
4. Defina o “Valor Alvo” para “00-DOOR_UNSECURED”
5. Clique em “Enviar”.

Verifique se o LED3 está LIGADO. Em seguida, vamos trancar a porta e o LED3 deve desligar:

1. Defina o “Valor Alvo” para “FF-DOOR_SECURED”
2. Clique em “Enviar”.

O Wake-Up Beam para um dispositivo FLiRS

Se um controlador Z-Wave ou outro nó na rede precisar se comunicar com um dispositivo alimentado por bateria, como uma fechadura de porta, o controlador enviará um sinal de feixe especial. O objetivo desse feixe é despertar o dispositivo FLiRS. O dispositivo FLiRS alterna entre o modo de hibernação e um modo parcialmente acordado no qual está ouvindo esse sinal de feixe a uma taxa que varia de uma vez por segundo a quatro vezes por segundo (esta é a escolha do designer). Quando o dispositivo FLiRS recebe esse feixe, ele imediatamente desperta totalmente e se comunica com o controlador ou outro dispositivo Z-Wave utilizando comandos do protocolo Z-Wave padrão. Se o dispositivo não ouvir um Beam, ele voltará ao hibernação por outro período até que desperte parcialmente novamente e ouça um Beam. É este modo parcialmente acordado combinado com o feixe especial que fornece vida útil da bateria em paridade com dispositivos totalmente hibernados, enquanto fornece latências de comunicação de cerca de um segundo.
Dica Para obter uma descrição mais detalhada dos dispositivos Z-Wave FLiRS, consulte o white paper “Z-Wave FLiRS: Habilitando fechaduras inteligentes sem fio e termostato”
O WakeUp Beam pode ser visto no Z-Wave Zniffer. Esta seção não cobrirá como capturar um traço Zniffer, consulte o exercício “2A Descriptografar quadros Z-Wave RF usando o Zniffer” para obter instruções sobre como usar o Zniffer. O feixe não pode ser visto no Zniffer se o traço for filtrado no HomeID.

• Clique em Drop Filter no Zniffer para garantir que o rastreamento não seja filtrado no HomeID.
  Na Figura 7, um traço é mostrado para uma sequência de despertar:
• O controlador envia 3 solicitações ao dispositivo FLiRS, para garantir que o dispositivo não possa ser alcançado sem transmissão, o que é uma carga pesada na rede Z-Wave.
• Como o dispositivo não respondeu à resposta direta, um feixe WakeUp é iniciado.
• Quando o Beam termina, o controlador envia o comando novamente e o dispositivo reconhece a mensagem.

Consumo de energia do DoorLock

Nesta seção, estaremos usando o Energy Profiler no Simplicity Studio para monitorar o consumo de energia do dispositivo DoorLock FLiRS.

1. No Simplicity Studio, abra o “Energy Profiler ”clicando no botão“ Abrir Perspectiva ”
2. No “Monitor de Energia” clique em “Acesso Rápido” e clique em “Iniciar Captura de Energia”.
3. Selecione seu dispositivo na janela pop-up e clique em OK.

O Profissional de Energiafiler agora começa a capturar e exibir o consumo de energia, consulte a Figura 8. Observe como o consumo de energia aumenta a cada seção quando o dispositivo deve acordar para ouvir um Beam. Observe também os tempos rápidos de despertar e adormecer, resultando em um consumo médio de energia muito baixo.

Vamos tentar despertar o dispositivo.

1. No controlador do PC, envie um comando para o dispositivo (consulte a seção "3.2 Teste a funcionalidade" para obter instruções)
2. Observe o consumo de corrente quando o dispositivo acorda para se comunicar com o controlador. Consulte a Figura 9.

Isso conclui o tutorial sobre como usar um dispositivo FLiRS.
silabs. com | Construindo um mundo mais conectado.

Documentos / Recursos

SILICON LABS Laboratório 4 - Compreender os dispositivos FLiRS [pdf] Guia do Usuário SILICON LABS, Laboratório 4, Compreender, FLiRS, Dispositivos, Z-Wave, Incorporado, SDK

Referências

• Manual do usuário