6. Đóng góp của luận án
3.3. Các thông số kỹ thuật chính của phần cứng TUmote
Hình 3.5 là hình ảnh minh họa cấu trúc phần cứng TUmote. Một vài thông số kỹ thuật chính của phần cứng TUmote đƣợc tóm tắt trong bảng 3.3.
Bảng 3.1 và bảng 3.3 cho chúng ta thấy có sự khác biệt về bộ vi điều khiển đƣợc sử dụng trong giải pháp thiết kế phần cứng TUmote với các bộ vi điều khiển đƣợc sử dụng trong các phần cứng MicaZ, Mica2 và IRIS. TUmote sử dụng bộ vi điều khiển MSP430 F1611 16 bit của hãng Texas Instruments. Đây là bộ vi điều khiển rất tiết kiệm năng lƣợng cả trong chế độ tích cực và chế độ ngủ. Đặc điểm này cho phép TUmote đạt đƣợc hiệu quả về năng lƣợng cũng nhƣ hiệu quả xử lý cao hơn so với các phần cứng khác chỉ sử dụng bộ vi điều khiển 8 bit. Ngoài ra, TUmote sử dụng bộ thu phát vô tuyến CC2420 của Texas Instruments. Đây là bộ thu phát vô tuyến hoạt động ở tần số 2,4 GHz phù hợp với băng tần không cấp phép ở Việt Nam. So với các bộ thu phát vô tuyến khác nhƣ CC1000 thì bộ thu phát vô tuyến CC2420 có tốc độ dữ liệu cao hơn lên đến 250 kbps.
Bảng 3.3: Các thông số kỹ thuật của TUmote.
Bộ vi điều khiển MSP430 F1611, 8MHz, 16bit, 10KB RAM, 48KB Flash
Bộ thu phát vô tuyến CC2420, 250kbps, 2.4GHz, tƣơng thích với các thiết bị theo chuẩn IEEE 802.15.4 Phạm vi phủ sóng ở
công suất phát 0 dBm 30m trong nhà, 100m ngoài trời
Cảm biến SHT 11 (nhiệt độ, độ ẩm)
Có khả năng mở rộng thêm các cảm biến khác
Giao diện lập trình USB, JTAG
Hệ điều hành tƣơng thích Contiki, TinyOS
Các phần cứng PowWow, WiSMote, Epic Mote, CM5000 đƣợc thiết kế để phục vụ cho mục đích nghiên cứu và thử nghiệm với mạng cảm biến không dây. Khi so sánh với các phần cứng này, chúng ta thấy TUmote sử dụng bộ vi điều khiển và bộ thu phát vô tuyến có tính năng tƣơng đƣơng về khả năng xử lý, tính toán cũng nhƣ khả năng tiết kiệm năng lƣợng. Tuy nhiên, trong bản thiết kế phần cứng TUmote dành cho các nút cảm biến không cần kết nối với máy tính, khối giao tiếp máy tính đã đƣợc loại bỏ. Điều này giúp giảm giá thành sản phẩm, đồng thời cho phép TUmote có thể kết nối thêm đƣợc với nhiều cảm biến và các thiết bị ngoại vi khác. Do vậy, chúng ta có thể sử dụng phần cứng TUmote cho nhiều ứng dụng khác nhau trong thực tế. Hiện tại, phần cứng TUmote đang đƣợc ứng dụng trong sản phẩm Green Meter của đề tài khoa học công nghệ Cấp Bộ Công thƣơng “Nghiên cứu phát triển thiết bị đo và chấp hành thông minh nối mạng Smart Metter dựa trên công nghệ
mạng cảm biến không dây phục vụ cho việc quản lý và tiết kiệm năng lượng điện”
đang đƣợc thực hiện tại Viện nghiên cứu Điện tử, Tin học, Tự động hóa.