ماژول Makerfabs MaUWB برای Home Assistant معرفی شد | ESP32-S3 و UWB

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

Makerfabs MaUWB برای Home Assistant

ماژول MaUWB برای Home Assistant یک ماژول باند فوق‌وسیع (UWB) مبتنی بر ESP32-S3 است که برای موقعیت‌یابی داخلی و سیستم‌های مکان‌یابی بلادرنگ (RTLS) طراحی شده است. این دستگاه از پلتفرم ESPHome برای یکپارچه‌سازی با Home Assistant استفاده می‌کند و امکان استفاده به عنوان بخشی از یک سیستم موقعیت‌یابی مبتنی بر UWB را برای ردیابی دستگاه‌های دارای تگ در خانه‌ها، ادارات و سایر محیط‌های داخلی فراهم می‌آورد.

این ماژول یک تراشه ESP32-S3 را با یک ماژول MaUWB UWB مبتنی بر Qorvo DW3000 ترکیب کرده و دارای PA/LNA برای فاصله‌سنجی برد بلند است. در مقایسه با نسخه قبلی مبتنی بر ESP32-S3، این مدل نمایشگر OLED را حذف کرده و یک کنترلر اترنت مدل WIZnet W5500 با پشتیبانی از PoE به آن اضافه کرده است. این ماژول همچنین از وای‌فای 4 و بلوتوث 5.0 پشتیبانی کرده و برای نصب در مکان‌های ثابت، همراه با یک قاب محافظ عرضه می‌شود.

مشخصات فنی ماژول Makerfabs MaUWB برای Home Assistant:

• ماژول بی‌سیم: مدل ESP32-S3-WROOM-1
• SoC: تراشه Espressif Systems ESP32-S3
• پردازنده: دو هسته‌ای Tensilica LX7 تا فرکانس ۲۴۰ مگاهرتز همراه با افزونه وکتور برای پردازش‌های AI/یادگیری ماشین
• حافظه RAM: مقدار ۵۱۲ کیلوبایت SRAM و ۸ مگابایت PSRAM
• بی‌سیم: پشتیبانی از وای‌فای 4 و بلوتوث LE 5
• حافظه ذخیره‌سازی: ۱۶ مگابایت Flash
• آنتن: آنتن PCB داخلی
• اتصالات باند فوق‌وسیع (UWB)
  • ماژول Makerfabs MaUWB که یک میکروکنترلر STM32 و فرستنده-گیرنده UWB سری Qorvo DW3000 را یکپارچه کرده است
  • دارای تقویت‌کننده توان (PA) و تقویت‌کننده کم‌نویز (LNA) داخلی
  • حداکثر برد تا ۵۰۰ متر
  • پشتیبانی از فاصله‌سنجی امن و قابل اطمینان، سنجش دقیق و سیستم‌های مکان‌یابی بلادرنگ (RTLS)
  • آنتن: پشتیبانی از آنتن خارجی از طریق کانکتور SMA
• شبکه سیمی: پورت RJ45 اترنت ۱۰/۱۰۰ مگابیت بر ثانیه از طریق کنترلر WIZnet W5500
• USB: پورت USB Type-C برای تامین برق و برنامه‌نویسی
• متفرقه: دکمه‌های ریست و پیکربندی
• تغذیه برق
  • قابلیت Power over اترنت (PoE)
  • ولتاژ ۵ ولت از طریق پورت USB Type-C
• ابعاد: نامشخص (TBD)

اگرچه این دستگاه به طور خاص برای Home Assistant طراحی شده است، اما همچنان می‌توان آن را با استفاده از Arduino IDE یا فریم‌ورک ESP-IDF برای کاربردهای سفارشی برنامه‌نویسی کرد؛ با این حال، همانطور که از نام آن پیداست، تمرکز اصلی در اینجا بر یکپارچه‌سازی با Home Assistant است. Makerfabs یک راهنمای دقیق برای راه‌اندازی سیستم موقعیت‌یابی محلی با ESPHome ارائه داده است. جزئیات فنی بیشتر، از جمله کامپوننت‌های سفارشی ESPHome و فایل‌های طراحی سخت‌افزار، در مخزن GitHub آن‌ها قابل مشاهده است.

یک پیکربندی معمولی RTLS به چهار ماژول نیاز دارد؛ به طوری که یکی به عنوان تگ (Tag)، دو عدد به عنوان انکر (Anchor) و یکی هم به عنوان انکر اصلی Home Assistant پیکربندی می‌شود. شما می‌توانید نقش‌های دستگاه (تگ یا انکر) و شناسه‌ها (IDs) را با استفاده از یک ابزار ویندوزی ارائه شده (uwbtools.exe) از طریق اتصال USB-C تنظیم کنید. پس از تعیین نقش‌ها، انکر اصلی با آپلود کامپوننت‌های سفارشی C++ و فایل‌های پیکربندی YAML مربوط به Makerfabs، در ESPHome ادغام می‌شود. به محض اینکه فریمور کامپایل و روی ESP32-S3 فلش شد، Home Assistant به طور خودکار دستگاه را شناسایی می‌کند. با استفاده از افزونه Plotly Graph Card، کاربران می‌توانند موقعیت فیزیکی تگ را روی یک نقشه دو بعدی به صورت بلادرنگ مشاهده کنند.

ابزار پیکربندی UWB شرکت Makerfabs=

ما پیش از این درباره سایر بردهای UWB مشابه مانند برد Challenger RP2040 UWB و برد ESP32 UWB خود Makerfabs نوشته بودیم و همچنین شاهد بودیم که STMicroelectronics اخیراً تراشه ST64UWB را که یک SoC از نوع ARM Cortex-M85 UWB است، عرضه کرده که از استانداردهای IEEE 802.15.4z و استاندارد آتی IEEE 802.15.4ab نیز پشتیبانی می‌کند.