Laboratoř 4: Pochopte zařízení FLiRS

Toto praktické cvičení ukáže, co je zařízení Z-Wave FLiRS. Cvičení bude používat zámek dveří sampaplikace, která se dodává jako součást Z-Wave Embedded SDK
Toto cvičení je součástí série „Z-Wave 1-Day Course“.

1. Zahrnout použití SmartStart
2. Dešifrujte Z-Wave RF snímky pomocí Snifferu
3. 3A: Zapnutí/vypnutí kompilace a povolení ladění
   3B: Upravte přepínač Zapnuto/Vypnuto
4. Pochopte zařízení FLiRS

KLÍČOVÉ VLASTNOSTI

• Pochopte klíčové vlastnosti zařízení FLiRS.
• Použijte Energy Profiler k zachycení spotřeby energie.

Zavedení

V tomto cvičení prozkoumáme zařízení Z-Wave FLiRS a naučíme se výhody „poslechového spacího zařízení“; bateriově napájené zařízení, se kterým je nutné komunikovat kdykoli s krátkou latencí.

Hardwarové požadavky

• 1 Hlavní vývojová rada WSTK
• 1 Z-Wave Radio Development Board: Modul ZGM130S SiP
• 1 ovladač UZB
• 1 USB Zniffer

Softwarové požadavky

• Simplicity Studio v4
• Z-Wave 7 SDK
• Z-Wave PC ovladač
• Z-Wave Zniffer

Předpoklady

Předchozí praktická cvičení se zabývala tím, jak používat PC Controller a aplikaci Zniffer k vybudování Z-Wave sítě a zachycení RF komunikace pro účely vývoje. Toto cvičení předpokládá, že jste obeznámeni s těmito nástroji. Předchozí praktická cvičení se také zabývala tím, jak používat sampaplikace, které se dodávají se Z-Wave SDK. Toto cvičení předpokládá, že jste obeznámeni s používáním a kompilací jednoho ze sample aplikace.

Zkompilujte Doorlock Sample Aplikace

V této sekci budeme sestavovat Doorlock Sample Aplikace. Potřebné kroky jsou stejné jako u Switch On/Off, které jsme probrali ve cvičení „3A: Kompilace Switch OnOff a enable-debug“. V následujícím jsou kroky shrnuty, ale pokud chcete pokyny, jak povolit a používat sériový debugger, měli byste se podívat na cvičení 3A.

Otevřít Sample Project

1. Připojte svůj Z-Wave hardware k USB portu počítače a měl by se zobrazit v sekci „Debug Adapters“ v Simplicity Studio.
2. Klikněte jednou na „J-Link Silicon Labs“, která dá studiu pokyn k zobrazení relevantních informací o Z-Wave 700.
3. V části „Software Example” klikněte na DoorLock sample aplikace.

Nastavte frekvenci

Sample app se zatím nezkompiluje. Musíte nastavit frekvenci, která odpovídá regionu, ve kterém hodláte produkt Z-Wave používat.

• V hlavním zdroji file “DoorLockKeyPad.c”, vyhledejte proměnnou APP_FREQ:

Úplný seznam podporovaných frekvencí sadou SDK naleznete v tabulce 1.
Tip Přejděte do Silicon Labs webna webu, abyste viděli, které země byly schváleny pro Z-Wave RF.
Tabulka 1: Konecview možných frekvencí

Oblast frekvence	Variabilní k použití
Evropa	REGION_EU
Spojené státy americké	REGION_US
Austrálie/Nový Zéland	REGION_ANZ
Hongkong	REGION_HK
Malajsie	REGION_MY
Indie	REGION_IN
Izrael	REGION_IL
Rusko	REGION_RU
Čína	REGION_CN
Japonsko	REGION_JP
Korea	REGION_KR

V této příručce budeme používat evropskou frekvenci, proto zadáme „REGION_EU“.

Zkompilujte Doorlock Sample Aplikace

Nyní jste nakonfigurovali Z-Wave sample aplikace a jste připraveni ke kompilaci.

1. Klikněte na „Sestavit“ tlačítko pro zahájení vytváření projektu.
2. Když se sestavení po krátké chvíli dokončí, v Průzkumníku projektu se zobrazí nová složka s názvem „Binaries“. Rozbalte složku a klikněte pravým tlačítkem na *.hex file vyberte „Flash to Device...“.
3. Ve vyskakovacím okně vyberte připojený hardware. „Flash Programmer“ je nyní předvyplněn všemi potřebnými údaji a vy můžete kliknout na „Program“.
4. Klikněte na „Program“.

Po krátké chvíli programování skončí a vaše koncové zařízení je nyní osvětleno Z-Wave sample aplikace.

Zahrňte a spusťte Doorlock Sample Aplikace

V této sekci zahrneme zámek dveří Sample Aplikace do sítě Z-Wave. V předchozím cvičení „2A Decrypt Z-Wave RF Frames using the Zniffer“ jsme již přidali DSK do seznamu zřizování PC Controlleru.
Nápověda: Vnitřní file systém se mezi přeprogramováním nevymaže. To umožňuje uzlu zůstat v síti a ponechat si stejné síťové klíče, když jej přeprogramujete. Pokud potřebujete změnit (např. frekvenci, na které modul pracuje nebo DSK), musíte „vymazat“ čip, než bude nová frekvence zapsána do interního NVM. To znamená, že DSK bude stále platné, i když jsme právě naprogramovali naše zařízení s úplně jiným sample aplikace.
Pokud používáte nové zařízení nebo pokud jste dříve nepřidali DSK do PC Controller, podívejte se na cvičení „2A Dešifrování Z-Wave RF rámců pomocí Znifferu“, kde najdete pokyny, jak načíst DSK ze zařízení a přidat do ovladače PC.

Odebrat/zahrnout staré zařízení z/do řadiče PC

Vzhledem k tomu, že DSK je stejný, PC Controller si myslí, že zařízení je již zahrnuto, i když jako vypínač. Potřebujeme odstranit přidružení k přepínači Zapnout/Vypnoutample aplikace do tohoto DSK.

1. V ovladači PC klikněte na „Odebrat“
2. Na zařízení klikněte na „BTN1“ a nastavte zařízení do režimu učení.
3. Zařízení by nyní mělo být odstraněno z PC Controller.

Když je staré přidružení odstraněno, PC Controller automaticky zahrne DoorLock sample aplikace díky SmartStart. Po úspěšném dokončení by měl počítačový ovladač vypadat jako na obrázku 5.

Otestujte funkčnost

V této části krátce otestujeme funkčnost DoorLock Sample aplikace.
Nápověda Funkce všech sampSoubory aplikací jsou popsány v dokumentu „INS14278 How to Use Certified Apps“, který se nachází v sekci dokumentace Simplicity Studio. Vyzkoušejte funkci uzamčení a odemknutí. V následujících krocích odemkneme dveře:

1. V ovladači PC dvakrát klikněte na „62 DOOR_LOCK“ pod zabezpečenými třídami příkazů v levém dolním rohu.
2. Tím se otevře „třídy příkazů“ view v ovladači PC a vybere třídu Příkaz zámku dveří.
3. Nastavte příkaz na „0x01 DOOR_LOCK_OPERATION_SET“
4. Nastavte „Cílová hodnota“ na „00-DOOR_UNSECURED“
5. Klikněte na „Odeslat“.

Ověřte, že LED3 nyní svítí. Dále zamkneme dveře a LED3 by měla zhasnout:

1. Nastavte „Cílová hodnota“ na „FF-DOOR_SECURED“
2. Klikněte na „Odeslat“.

Wake-Up Beam pro zařízení FLiRS

Pokud Z-Wave ovladač nebo jiný uzel v síti potřebuje komunikovat se zařízením napájeným z baterie, jako je zámek dveří, ovladač vyšle speciální paprskový signál. Účelem tohoto paprsku je probudit zařízení FLiRS. Zařízení FLiRS přepíná mezi režimem spánku a režimem částečného bdělosti, ve kterém naslouchá tomuto signálu paprsku rychlostí od jedné za sekundu do čtyřkrát za sekundu (toto je volba konstruktéra). Když zařízení FLiRS přijme tento paprsek, okamžitě se plně probudí a poté komunikuje s ovladačem nebo jiným zařízením Z-Wave pomocí standardních příkazů protokolu Z-Wave. Pokud zařízení neslyší paprsek, přejde zpět do úplného spánku na další dobu, dokud se opět částečně neprobudí a nebude naslouchat paprsku. Právě tento částečně probuzený režim v kombinaci se speciálním paprskem zajišťuje výdrž baterie na stejné úrovni jako u zařízení v režimu plného spánku a zároveň poskytuje komunikační latence přibližně jednu sekundu.
Tip Podrobnější popis zařízení Z-Wave FLiRS naleznete v bílé knize „Z-Wave FLiRS: Povolení bezdrátových inteligentních dveřních zámků a termostatu“
WakeUp Beam lze vidět v Z-Wave Znifferu. Tato část se nebude zabývat tím, jak zachytit stopu Znifferu, viz cvičení „2A Dešifrování Z-Wave RF snímků pomocí Znifferu“, kde najdete pokyny, jak Zniffer používat. Paprsek nelze ve Znifferu vidět, pokud je stopa filtrována na HomeID.

• Klikněte na Drop Filter ve Znifferu, abyste se ujistili, že trasování není filtrováno na HomeID.
  Na obrázku 7 je znázorněn průběh sekvence probuzení:
• Ovladač odešle 3 požadavky do zařízení FLiRS, aby bylo zajištěno, že zařízení nebude dostupné bez paprsku, což je velká zátěž v síti Z-Wave.
• Protože zařízení nereagovalo na přímou odpověď, spustí se paprsek WakeUp.
• Když paprsek skončí, ovladač znovu odešle příkaz a zařízení potvrdí zprávu.

Spotřeba energie dveřního zámku

V této části budeme používat Energy Profiler v Simplicity Studio ke sledování spotřeby energie zařízení DoorLock FLiRS.

1. V Simplicity Studio otevřete „Energy Profiler“ kliknutím na tlačítko „Otevřít perspektivu“.
2. V „Monitoru energie“ klikněte na „Rychlý přístup“ a klikněte na „Spustit zachycování energie“.
3. Ve vyskakovacím okně vyberte své zařízení a klikněte na OK.

Energy Profiler nyní začne zaznamenávat a zobrazovat spotřebu energie, viz obrázek 8. Všimněte si, jak spotřeba energie roste v každé sekci, když se zařízení musí probudit, aby naslouchalo paprsku. Všimněte si také rychlého probuzení a upadnutí do spánku, což má za následek velmi nízkou průměrnou spotřebu energie.

Pokusíme se zařízení probudit.

1. V ovladači PC odešlete příkaz do zařízení (pokyny naleznete v části „3.2 Testování funkčnosti“).
2. Všimněte si aktuální spotřeby, když se zařízení probudí, aby komunikovalo s ovladačem. Viz obrázek 9.

Tímto končí návod, jak používat zařízení FLiRS.
silabs.com | Budování propojenějšího světa.

Dokumenty / zdroje

SILICON LABS Laboratoř 4 - Pochopte zařízení FLiRS [pdfUživatelská příručka SILICON LABS, Lab 4, Understand, FLiRS, Devices, Z-Wave, Embedded, SDK

Reference

• Uživatelská příručka