Linear公司的LTC5800-WHM系统级芯片(SoC)是IEEE 802.15.4 SoC解决方案的Eterna系列产品。片上集成了功率放大器(PA)和收发器，还集成了运行SmartMesh WirelessHART网络软件的ARM Cortex-M3微处理器。仅需要电源去耦电容、晶振和天线就可构成完整的无线网络节点。

　　SmartMesh WirelessHART无线传感器网络是自我管理型低功耗网络，它是基于被称作motes(微粒)无线节点而建立的。LTC 5800-WHM是无线HART Mote芯片集成电路，IEEE 802.15.4系统级芯片(SoC)，Eterna系列的解决方案。它具有高集成度，以及Dust Networks设计的低功耗无线通信和一个ARM Cortex-M3的32位微处理器 (运行Dust’s embedded SmartMesh WirelessHART网络软件)。

　　LTC5800- WHM SoC具有片上功率放大器(PA)和收发器，只需要电源去耦、晶振和天线，以及匹配电路，就可以创建一个完整的无线节点。Dust公司的时间同步 WirelessHART网络中所有的mote(微粒)可以设定路由、开源或终止数据，并可以同时提供多年的电池供电操作。由LTC5800- WHM 提供的SmartMesh WirelessHART软件经过全面的测试和验证，并且，可以很容易地通过软件应用程序编程接口进行配置。SmartMesh WirelessHART的motes可以提供一个高度灵活的网络，并具有可靠性和低功耗性能，是一个易于集成的平台。

　　图1 Eterna框图

　　图2 LTC 5800-WHM典型应用框图

　　无线传感器网络特性

　　•完整的无线电收发器，嵌入式处理器，和网络软件形成自我修复的网状网络

　　•兼容无线HART(IEC62591)标准

　　• SmartMesh网络整合：

　　- 时间同步全网调度

　　- 每次发送跳频

　　- 冗余空间上不同的拓扑结构

　　- 全网络的可靠性和功耗优化

　　- NIST安全认证

　　• SmartMesh网络提供：>99.999%的网络可靠性(在较具挑战性的动态RF环境通里，常在工业应用中);子50μA路由节点

　　LTC5800-WHM SoC主要特性

　　•领先的低功耗无线技术

　　- 4.5mA接收数据包

　　- 5.4mA，发送时为0dBm

　　- 9.7mA，发送时为8dBm

　　•印刷电路板模块的版本可供选择(LTP5901/LTP5902-WHM)，具有射频模块认证

　　• 2.4GHz，IEEE 802.15.4标准的系统级芯片

　　• 72引脚10mm QFN封装

　　SmartMesh网络

　　SmartMesh网络包括一个自我形成的，多跳网状节点，称为motes (微粒)，它们负责收集和转发数据，其网络管理器采用主机应用程序，来监控和管理网络性能和安全。

　　由Dust Networks公司率先推出SmartMesh网络通信，采用时隙信道跳频(TSCH)链路层。在TSCH网络中，网络中的所有motes(微粒)的同步都在1ms之内。在网络中的时间被组织成时间段，这样，就可以实现无冲突的信息包交换和每个传输信道的跳频。在SmartMesh网络中，每个器件都具有一个或多个母体(如，mote 3有mote 1和mote 2作为母体)用于提供备用的路径，以克服通信中断(因干扰，物理障碍物或多路径衰落)。如果一个数据包传输路径发生故障，可以重新尝试不同的路径和不同的 RF信道。

　　当网络管理器指示其板上访问点(AP)的无线装置开始发送广告信息(信息包，包括同步网络和加入请求的信息)时，其网络开始形成。这一消息交换是安全性的一部分，它使管理器或应用程序和mote之间的通信加密。一旦mote加入网络(当数据包被认证时)，它们通过时间校正来保持同步。

　　持续的监视过程，确保了网络在射频条件变化时，不断发现新的通道。此外，网络中的每个mote(微粒)都能跟踪性能统计数据(如，使用路径的质量和潜在的路径列表)，并周期性地发送这些数据包信息给网络管理器(称为健康报告)。

　　网络管理器使用这些健康报告，以不断优化网络维护>99.999%的数据可靠性(即使在较具挑战性的RF环境下)。

　　使用TSCH可以使SmartMesh器件(在预定的通信间隙)休眠，在休眠状态消耗功率非常低。Motes只在发送或接收时间段被激活，通常占空比时隙<1%。其网络管理器优化软件自动协调这个时间表。当与Eterna低功率无线装置相结合时，SmartMesh网络中的每一个mote(即使忙于路由的mote)，也可以在电池下运行多年。在默认的情况下，网络中的所有mote都能够从其他mote上路由流量，这样就简化了安装(避免不同的路由器与非路由端节点)。Mote还可以被配置为不可路由，以进一步降低特定mote的功耗，并支持各种网络拓扑结构。

　　图3 SmartMesh WirelessHART入门套件外形图

　　SmartMesh mote和网络管理器的心脏是Eterna IEEE 802.15.4e系统级芯片(SoC)，它具有Dust Networks公司高集成度，低功耗的无线设计，加上ARM Cortex-M3的32位微处理器(运行SmartMesh网络软件)。SmartMesh网络软件自带完全编译，又可编程(通过一组应用程序接口 API)，其主机应用程序可以与网络互动，如，将信息传输到另一个装置中，可以在一个或多个mote上配置数据发布率，或监视网络状态或性能度量。由于 mote能够更快地，不时地发布数据，因此，每个设备的数据发布可以是相同，也可不同。

　　DC9007 SmartMesh WirelessHART入门套件提供了评估SmartMesh网络性能所需要的所有工具，以及必要的硬件和软件产品。DC9007入门套件包含5个 mote或节点(DC9003A-C)，能够快速配置多跳网状网络(特定于应用射频环境)。该软件的图形用户界面(GUI)，可以快速可视化网状网络，并显示关键性能统计数据，如，数据的可靠性和延迟性。

　　SmartMesh WirelessHART入门套件包括：1个包装管理器(LTP5903CEN-WHR)、5个评估/开发motes(DC9003A-C)、1个 Eterna 接口卡 (DC9006)、额外的CR2032电池和电缆。