Auf Basis der Raspberry Pi MCU

Sfera Labs entwickelt Sensormodul

17. Mai 2022, 9:00 Uhr | Tobias Schlichtmeier

Mit dem »Exo Sense Pi« hat Sfera Labs bereits ein fertiges Sensormodul auf Raspberry-Pi-Basis entwickelt. Ergänzend dazu, stellt das Unternehmen das neue Modul »Exo Senso RP« vor, das auf der Raspberry Pi MCU basiert.

Mit dem »Exo Sense RP« hat das Unternehmen Sfera Labs ein Edge-Computing-Multisensormodul entwickelt, das den Mikrocontroller (MCU) Raspberry Pi RP2040 enthält. Es ergänzt das Modul »Exo Senso Pi«, welches Sfera Labs bereits im letzten Jahr auf den Markt gebracht hat.

Das neue Exo-Sense-RP-Modul ist für den Innenbereich gedacht und bringt viele Sensoren in einem Wandmontagegehäuse von 80 mm x 80 mm unter. Mit der kompakten Bauweise ist die Installation auch an engen Stellen möglich. Das Modul ist als eigenständiges Edge-Computing-Multisensormodul einsetzbar, außerdem lassen sich mehrere Module zu einem komplexen Exo-Sense-Netzwerk mit dem Exo Senso Pi als Zentraleinheit verbinden.

Die Standardversion von Exo Sense RP umfasst:

Temperatursensoren
Feuchtigkeitssensoren
Luftqualitäts- (VOC)-Sensoren
Helligkeitssensoren
Bewegungssensoren
ein Mikrofon zur Geräuscherkennung
eine hochentwickelte Audioverarbeitung
Peripheriesensoren lassen sich über verschiedene Kommunikationsschnittstellen anschließen.

Es besteht die Möglichkeit, bei Bedarf weitere kundenspezifische Sensoren hinzuzufügen, zum Beispiel zur CO₂-Überwachung, zur seismischen Beobachtung (Erdbebenerkennung) und zur Vibrationsmessung.

Universelle E/A-(GPIO)-Leitungen stehen zum Überwachen externer Signale und für das Steuern von Aktoren zur Verfügung. Ein RS-485-Interface sowie andere digitale Schnittstellen können für die Systemintegration und die Kommunikation mit anderen Geräten wie Wiegand-Tastaturen und Kartenlesern genutzt werden. Zudem lassen sich über die integrierte LED-Anzeige und den piezoelektrischen Summer Warn- und Statussignale implementieren.

Exo Sense RP von Sfera Labs ist CE- und FCC-konform und eignet sich sowohl für den privaten als auch für den gewerblichen Einsatz. Zu den möglichen Anwendungen zählen Haus-/Gebäudeautomation, Umweltüberwachung, Personenzählung, Raummanagement, Alarmmeldung oder Zugangskontrolle.

Mit dem Raspberry Pi RP2040 als Recheneinheit kann der Exo Sense RP in C/C++ sowie in MicroPython programmiert werden und wird von mehreren IDEs unterstützt, einschließlich Visual Studio Code und der Arduino IDE. Alle für den RP2040 verfügbaren Programmierressourcen, Tools, Anwendungsbeispiele und der umfangreiche Community-Support sowie die von Sfera Labs speziell für Exo Sense RP entwickelten Open-Source-Bibliotheken und -Anwendungen lassen sich für das Entwickeln professioneller Lösungen nutzen. Zur Unterstützung von OEM-Vorgaben stehen kundenspezifische Branding-Optionen für Exo Sense RP zur Verfügung.

Technische Spezifikationen

Raspberry Pi RP2040, Dual-Core-Arm-Cortex-M0+-Prozessor, getaktet mit bis zu 133 MHz, in Verbindung mit 264 kB SRAM
16 MB integrierter Flash-Speicher
16 kbit SRAM mit EEPROM-Backup
10 – 28 V DC Stromversorgung, mit Überspannungs- und Verpolungsschutz, plus 1,1 A rücksetzbare Sicherung
Sensirion »SHT40« Temperatur- und Feuchtigkeitssensor
Sensirion »SGP40« Luftqualitäts-(VOC-)Sensor
Texas Instruments »OPT3001« digitaler Umgebungslichtsensor (ALS) mit hochpräziser Empfindlichkeit ähnlich dem menschlichen Auge
Panasonic EKMC PIR-Bewegungssensor
TDK ICS-43432 digitales Mikrofon mit I²S-Schnittstelle für Audioaufnahmen und Erfassung von Umgebungsgeräuschen
zwei digitale Eingänge für potentialfreie Kontakte oder Ein-/Ausgang auf TTL-Pegel mit 1-Wire-, I²C- und Wiegand-Kompatibilität
ein Open-Collector-Ausgang mit einem maximalen Ausgangsstrom von 100 mA, geschützt gegen Überstrom und Kurzschlüsse
Standard RS-485-Schnittstelle zu den seriellen RP2040 UART Pins, mit Schutz vor elektrostatischer Entladung (ESD)
Echtzeituhr mit austauschbarer CR1025 Lithium/Mangandioxid-Batterie als Backup
Microchip ATECC608 Sicherheitselement-Chip
GPIO/PWM-gesteuerter piezoelektrischer Summer für akustisches Feedback
GPIO-gesteuerte LED
versteckter Micro-USB-Anschluss mit Micro-AB-Buchse (zum Programmieren und Debuggen der RP2040 MCU), nach Öffnen des Gehäuses zugänglich
versteckter microSD-Steckplatz für die Datenspeicherung
optionales Erdbebensensor-Modul
80 mm x 80 mm großes ABS-Gehäuse zur Wandmontage mit schnell einrastendem Klemmenblock für eine vereinfachte Installation.