TIDA-010032

Diseño de referencia de concentrador de datos universal compatible con Ethernet, malla RF 6LoWPAN

TIDA-010032

Archivos de diseño

Información general

Las comunicaciones de red basadas en IPv6 se están convirtiendo en la opción estándar en mercados y aplicaciones industriales como los contadores inteligentes y la automatización de la red eléctrica. El diseño del concentrador de datos universal proporciona una solución de red completa basada en IPv6 e integrada con comunicación troncal Ethernet, redes de malla RF 6LoWPAN, RS-485 y mucho más. La red de malla 6LoWPAN resuelve problemas clave como la interoperabilidad basada en normas, la fiabilidad, la seguridad y la conectividad a larga distancia. Este diseño permite controlar y monitorizar los dispositivos finales de forma remota con un servidor web accesible a través de la comunicación troncal Ethernet. También proporciona carriles de tensión de 3.3 V y 5 V y varias interfaces periféricas para ampliar a conectividad adicional, como comunicación de banda ancha por línea de alimentación (PLC), celular y Wi-Fi®.

Funciones

Implementa un concentrador de datos universal compatible con dispositivos de conectividad Ethernet, malla 6LoWPAN y RS-485
Permite servicios de Internet de las cosas (IoT) con servidor web y conectividad troncal Ethernet
Implementa los protocolos de red de malla RF 6LoWPAN de 6LoWPAN, RPL, IPv6/ICMPv6 y UDP
Se integra con la pila TI 15.4 que admite el salto de frecuencia (FH) y el cifrado de datos
Capacidad de ampliación a otros dispositivos de conectividad como comunicación de banda ancha por línea de alimentación, calular y Wi-Fi

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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Nota importante

Este diseño de referencia contiene un programa de ejemplo para implementar redes 6LoWPAN basadas en el RTOS Contiki-OS. Esta implementación de ejemplo incluyó la pila UIP TCP/IP, identificada como potencialmente vulnerable y descrita en el siguiente informe consultivo: Vulnerabilidades de pila TCP/IP de código abierto en amnesia (AMNESIA:33).

Hemos suspendido este programa de ejemplo y le recomendamos que evalúe nuestra solución Wi-SUN. Si planea utilizar la versión anterior de este diseño de referencia, tenga en cuenta que se considera OBSOLETO y no hay planes para actualizarla en este momento. Se recomienda que los clientes de TI que hicieron referencia al software de ejemplo que incluía Contiki-OS evalúen las recomendaciones proporcionadas por el informe consultivo de ICS y que realice lo siguiente:

Asegúrese de tomar las medidas adecuadas para mitigar estas vulnerabilidades potenciales en Contiki-OS, o
Cambie a Contiki-NG 4.6.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

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Guía de diseño — TIDA-010032

TIDUEH3.PDF (4004 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

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Assembly drawing — TIDA-010032

TIDRY59.PDF (144 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010032

TIDRY58.PDF (73 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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CAD/CAE symbol — TIDA-010032

TIDRY61.ZIP (911 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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Gerber file — TIDA-010032

TIDCF43.ZIP (790 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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PCB layout — TIDA-010032

TIDRY60.PDF (924 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Schematic — TIDA-010032

TIDRY57.PDF (2236 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TL5209 — Regulador de tensión ajustable de caída baja, 500 mA y 16 V, con protección contra tensión inversa

Hoja de datos: PDF | HTML

Referencias de tensión en serie

REF6025 — Referencia de tensión de alta precisión de 2.5 V y 5 ppm/°C con búfer integrado y pin de activación

Hoja de datos: PDF | HTML

Búferes y controladores no inversores

SN74LVC2G241 — Búferes de 2 canales, 1.65 V a 5.5 V con salidas de 3 estados

Hoja de datos: PDF | HTML

Diodos de protección ESD

TPD6E004 — Diodo de protección contra ESD de 6 canales, 1.6 pF, 5.5 V y 8 kV para interfaces de alta velocidad

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Circuitos integrados multicanal (PMIC)

TPS65217 — Administración de energía IC (PMIC) con 3 CC/CC, 4 LDO, cargador de batería lineal y controlador de

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Conversión de tensión

SN74AVC4T245 — Transceptor de bus de automoción de 4 bits y doble alimentación con cambio de nivel de tensión confi

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Biestables tipo D

SN74LVC1G74 — Biestable único de tipo D con activación de borde positivo con opciones de eliminación y preajuste

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MCU Arm Cortex-M4

TM4C1294NCPDT — MCU de 32 bits basada en Arm Cortex-M4F con 120 MHZ, 1 MB de memoria flash, 256 KB de RAM, USB, E

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

TS3A24159 — Interruptor analógico de 2 canales con resistencia de encendido de 0.3 Ω, 3.3 V, 2:1 (SPDT), con lóg

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MCU inalámbricas Sub-1 GHz

CC1314R10 — MCU inalámbrica SimpleLink™ Arm® Cortex®-M33 Sub-1 GHz con memoria flash de 1 MB y hasta 296 kB de S

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

LP5907 — Regulador de voltaje de 250 mA, bajo ruido, alto PSRR, caída ultrabaja con baja IQ y habilitación

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Búferes y controladores inversores

SN74LVC1G06 — Inversor único de 1.65 V a 5.5 V con salidas de drenaje abierto

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA320 — Amplificador operacional CMOS de precisión, de cruce por cero, 20 MHz, 0,9 pA Ib, RRIO

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Semiconductores

SN74LVC1G07 — Búfer único de 1.65 V a 5.5 V con salidas de drenaje abierto

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Amplificadores de instrumentación

INA118 — Amplificador de instrumentación de precisión y baja potencia

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Diodos de protección ESD

TPD4S012 — Diodo de protección ESD cuádruple de 0.8 pF, 5.5 V, ±10 kV con Vbus tolerante a 15 V para interfa

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Biestables tipo D

SN74LVC2G74 — Biestable único de tipo D con activación de borde positivo con opciones de eliminación y preajuste

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ADC de precisión

ADS127L01 — ADC Delta-Sigma de 24 bits, 512 kSPS, 1 canal, muy baja potencia y ancho de banda amplio

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Amplificadores totalmente diferenciales

THS4551 — Amplificador totalmente diferencial de precisión, 150 MHz y bajo ruido

Hoja de datos: PDF | HTML

MCU inalámbricas Sub-1 GHz

CC1312R — MCU inalámbrico SimpleLink™ de 32 bits Arm Cortex-M4F menor a 1 GHz con Flash de 352 kB

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SoC de redes industriales y multimedia

AM3358 — Procesador Sitara: ARM Cortex-A8, gráficos 3D, PRU-ICSS, CAN

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Conversión de tensión

SN74LV1T34 — Selector de nivel lógico de BÚFER de fuente de alimentación única (sin activación)

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

TS3A4751 — Interruptor analógico de 4 canales con resistencia de encendido de 0.9 Ω, 3.3 V, 1:1 (SPST), con lóg

Hoja de datos: PDF | HTML

Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS796 — Regulador de tensión de caída baja de 1 A con activación

Hoja de datos: PDF | HTML

Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS731 — Regulador de tensión de caída ultrabaja de 150 mA de alta precisión con protección de corriente inve

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Referencias de tensión en derivación

LM4040 — Referencia de tensión de derivación de micropotencia, precisión, 45 µA y tensión fija

Hoja de datos: PDF | HTML

Aisladores de señal con alimentación integrada

ISOW7841 — Aislador digital reforzado de canal cuádruple, 3/1, con alimentación integrada

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Transceptores RS-485 y RS-422

THVD1500 — Transceptor RS-485 de 5 V hasta 500 kbps con protección IEC ESD de ±8 kV

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Interruptores de alimentación y controladores de puertos de carga USB

TPS2051B — Interruptor de potencia USB de 0.5 A de carga, 2.7 a 5.5 V, 70 mΩ y activo en alto

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Documentación técnica

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	Tipo	Título		Fecha
*	Guía de diseño	Universal Data Concentrator Ref. Des. Supporting Ethernet, 6LoWPAN RF Mesh and		17/12/2018
	Asesoramiento en ciberseguridad	Amnesia Open-Source TCP/IP Stack Vulnerabilities (AMNESIA:33) (Rev. A)	PDF \| HTML	11/01/2021
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	Nota sobre la aplicación	How to Configure Different Frequency Bands for the 6LoWPAN Mesh TI Designs		25/09/2018

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Kit de desarrollo

LAUNCHXL-CC1312R1 — Kit de desarrollo CC1312R LaunchPad™ para MCU inalámbrica SimpleLink™ Sub-1 GHz

Diseños de referencia

Diseño de referencia

TIDA-010003 — Diseño de referencia de recopilador de datos de malla simple 6LoWPAN que mejora el rendimiento de la

TIDA-010024 — Diseño de referencia de nodo final de malla 6LoWPAN protegido con diseño de referencia de capacidad

Desarrollo de software

Kit de desarrollo de software (SDK)

PROCESSOR-SDK-AM335X — SDK de procesador para procesadores AM335x Sitara: Compatibilidad con Linux y TI-RTOS

Descargo de responsabilidad

Consulte el aviso informativo y la cláusula de exención de responsabilidad que cubren los diseños de referencia y otros recursos de TI.

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Funciones

Archivos de diseño y productos

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REF6025 — Referencia de tensión de alta precisión de 2.5 V y 5 ppm/°C con búfer integrado y pin de activación

SN74LVC2G241 — Búferes de 2 canales, 1.65 V a 5.5 V con salidas de 3 estados

TPD6E004 — Diodo de protección contra ESD de 6 canales, 1.6 pF, 5.5 V y 8 kV para interfaces de alta velocidad

TPS65217 — Administración de energía IC (PMIC) con 3 CC/CC, 4 LDO, cargador de batería lineal y controlador de

SN74AVC4T245 — Transceptor de bus de automoción de 4 bits y doble alimentación con cambio de nivel de tensión confi

SN74LVC1G74 — Biestable único de tipo D con activación de borde positivo con opciones de eliminación y preajuste

TM4C1294NCPDT — MCU de 32 bits basada en Arm Cortex-M4F con 120 MHZ, 1 MB de memoria flash, 256 KB de RAM, USB, E

TS3A24159 — Interruptor analógico de 2 canales con resistencia de encendido de 0.3 Ω, 3.3 V, 2:1 (SPDT), con lóg

CC1314R10 — MCU inalámbrica SimpleLink™ Arm® Cortex®-M33 Sub-1 GHz con memoria flash de 1 MB y hasta 296 kB de S

LP5907 — Regulador de voltaje de 250 mA, bajo ruido, alto PSRR, caída ultrabaja con baja IQ y habilitación

SN74LVC1G06 — Inversor único de 1.65 V a 5.5 V con salidas de drenaje abierto

OPA320 — Amplificador operacional CMOS de precisión, de cruce por cero, 20 MHz, 0,9 pA Ib, RRIO

SN74LVC1G07 — Búfer único de 1.65 V a 5.5 V con salidas de drenaje abierto

INA118 — Amplificador de instrumentación de precisión y baja potencia

TPD4S012 — Diodo de protección ESD cuádruple de 0.8 pF, 5.5 V, ±10 kV con Vbus tolerante a 15 V para interfa

SN74LVC2G74 — Biestable único de tipo D con activación de borde positivo con opciones de eliminación y preajuste

ADS127L01 — ADC Delta-Sigma de 24 bits, 512 kSPS, 1 canal, muy baja potencia y ancho de banda amplio

THS4551 — Amplificador totalmente diferencial de precisión, 150 MHz y bajo ruido

CC1312R — MCU inalámbrico SimpleLink™ de 32 bits Arm Cortex-M4F menor a 1 GHz con Flash de 352 kB

AM3358 — Procesador Sitara: ARM Cortex-A8, gráficos 3D, PRU-ICSS, CAN

SN74LV1T34 — Selector de nivel lógico de BÚFER de fuente de alimentación única (sin activación)

TS3A4751 — Interruptor analógico de 4 canales con resistencia de encendido de 0.9 Ω, 3.3 V, 1:1 (SPST), con lóg

TPS796 — Regulador de tensión de caída baja de 1 A con activación

TPS731 — Regulador de tensión de caída ultrabaja de 150 mA de alta precisión con protección de corriente inve

LM4040 — Referencia de tensión de derivación de micropotencia, precisión, 45 µA y tensión fija

ISOW7841 — Aislador digital reforzado de canal cuádruple, 3/1, con alimentación integrada

THVD1500 — Transceptor RS-485 de 5 V hasta 500 kbps con protección IEC ESD de ±8 kV

TPS2051B — Interruptor de potencia USB de 0.5 A de carga, 2.7 a 5.5 V, 70 mΩ y activo en alto

Documentación técnica

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Kit de desarrollo

Diseños de referencia

Diseño de referencia

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