WiFi模塊低功耗應用 海凌科M20 Deep-sleep模式實測16uA

隨著智能家居、智慧城市等物聯網應用的高速發展，低功耗物聯網的需求進一步擴大，為滿足物聯網市場應用的低功耗無線模塊需求，海凌科在2020推出了 HLK-M20 小體積低功耗串口轉WiFi模塊，市場反響強烈。

這篇文章和大家聊聊 HLK-M20 低功耗在應用中的一些表現。HLK-M20 是一款基於國產晶片ESWIN的低功耗WiFi模塊設計，深度睡眠模式電流理論上是8uA，Rx工作時功耗和市場同類產品相比降低了50%，極大程度上降低了WiFi模塊工作功耗，能使電池供電應用場景更廣泛，延長了電池待機時間，應用範圍更廣泛。

Deep-sleep

HLK-M20 支持 Deep-sleep 模式，具有休眠功能，該模式需要由用戶使用AT指令控制進入。在該模式下，晶片會斷開所有 Wi-Fi 連接與數據連接，進入睡眠模式，只有 RTC 模塊仍然工作，負責晶片的定時喚醒。模塊在進入 Deep-sleep 模式時保持gpio的狀態。在實測中，HLK-M20 Deep-sleep 模式平均功耗為16uA，雖然沒有達到理論上的8uA，表現也是亮眼的。

睡眠模式測試功耗

以一個3.7V 1000mah的電池供電的系統為例，在 Deep-sleep 模式下，設備可以持續工作的時間為（理想狀態）：

T1= 1000 / 16uA = 62500H = 2604天

當模塊處於 Deep-sleep 模式，有兩種喚醒方式：

自動喚醒

在 Deep-sleep 狀態下，可以設置睡眠時間。計時到達睡眠時間後，晶片即可被重置並被喚醒。

外部喚醒

在 Deep-sleep 狀態下，可以通過外部 IO喚醒。在模塊gpio17腳上產生一個下降沿電平變化，晶片即可被重置並被喚醒。

HLK-M20 Deep-sleep 模式可以用於低功耗的傳感器應用，或者用於大部分時間都不需要進行數據傳輸的應用。設備可以每隔一段時間從 Deep-sleep 狀態醒來測量數據並上傳，之後繼續進入 Deep-sleep。

Light-sleep

HLK-M20 除了 Deep-sleep 工作模式外，Light-sleep 模式下功耗表現一樣優秀，控制在了1mA。

1mA的功耗，以一個3.7V 1000mah的電池供電的系統為例，在Light-sleep 模式下，設備可以持續工作的時間為（理想狀態）：

T2= 1000 /1mA = 1000H = 41天

Light-sleep 即在station模式下，連接路由器後生效，通過 WiFi 的 DTIM Beacon 機制與路由器保持連接。根據無線發送數據包的頻率的不同，HLK-M20 的功耗表現也有不同，DTIM1=1.8mA，DTIM3=1.2mA，DTIM10=0.6mA。

在 Light-sleep 模式下，會關閉 Wi-Fi 模塊電路，還會關閉時鐘並暫停內部 CPU，在 Wi-Fi 連接後，CPU 處於空閒狀態時，會自動進入 Light-sleep 狀態。相較於 Deep-sleep 下會斷開所有 WiFi 連接與數據連接，Light-sleep 不需要喚醒，可隨時進行數據通信，這種模式給需要隨時處於聯網工作狀態的應用，提供了很好的解決方案。

將低功耗貫徹到底

部分應用要求充一次電或者換一次電池能夠使用個把月或者好幾年，這時候肯定需要低功耗模式。作為低功耗小尺寸WiFi透傳模塊，在不同的現場工作環境，不同的無線傳輸標準下，HLK-M20 發射功率均有優於同行的功耗表現。

由上圖可知，HLK-M20 在不同條件下的功耗控制在了45mA~171.5mA，遠遠低於同等條件下其它產品的測試功耗。

接收靈敏度

不止在低功耗表現優異，HLK-M20 在接收靈敏度上也有優秀的表現。接收靈敏度是表徵待測物接收性能的一個參數，接收靈敏度越好，其接收到的有用信號就越多，其無線覆蓋範圍越大，海凌科低功耗WiFi模塊M20的接收靈敏度為-98dBm。

負值越小，靈敏度越高

HLK-M20 符合802.11b/g/n無線模塊標準，專為行動裝置和物聯網應用設計，可用於需要串口透傳的物聯網應用，如智能家居（智能排插、智能燈控）、WiFi Mesh、工業無線控制、傳感器網絡、安全ID標籤、WiFi探針、WiFi熱點廣告等。

HLK-M20 上市以來，在各領域已有成熟的應用方案，個位數的價格，真的不打算來一塊？