搭建基于 Spresense 的智能安全设备之第 1 部分：介绍

本系列博客文章将介绍如何利用 Sony Spresense 的先进功能搭建用于资产监控和跟踪的低功率安全设备。

Spresense 的核心部件 Sony CXD5602 具有灵活的传感器连接能力（得益于低功率数字信号处理），并配备集成的 GNSS 和性能强大的六核处理器，这是一种独特的组合。因此，它是使用电池供电的位置感知 IoT 应用的理想选择，这类应用需要将大量组件装在一个小空间内。

在本系列博客文章中，我们将记录一种基于 Spresense 板的解决方案的原型设计过程，从确定要求、选择必要的额外组件，一直到测试各个子系统、组装原型和发布源代码。

现在，让我们首先来看看我们的应用。

应用案例

来自 Rhode & Schwarz 的 ZVA40 矢量网络分析仪，CC BY 3.0。

在许多用户无法或不适合直接购买的情况下，高价值机器和设备常常以租赁的方式供应。典型的例子包括租赁汽车、商用车辆和工厂设备。其它的例子还包括昂贵的测试设备，例如矢量网络分析仪和高带宽示波器。

提供这类服务的一大难题在于，当设备出现损坏时如何证明责任归属；损坏可能是在设备登记离开之前因装卸不当造成的，也可能是在租赁期间出现不是由于租赁方的误操作或过错引起的故障造成的。

哪些信息有助于确定损坏责任的归属？典型信息包括：

• 事件历史记录
  • 事件发生时间
  • 事件发生地点

我们想知道的事件类型取决于受损的设备和机器，但是一般来说是特定类型的动作。例如碰撞或掉落引起的强烈震动，或者倾斜角度超过某个特定的值。

就其他要求而言，解决方案需具备以下特点：

• 外形紧凑，便于固定在设备/机器上
• 独立运行，不需要多个模块和电缆连接等
• 耗电低，在电池供电的情况下可长时间运行

我们的原型将使用一块以上的板构建，并且我们不会完全优化耗电，但是我们将具体说明如何将它大幅缩小为单板解决方案，此外在结尾的时候，我们将简要探讨进一步提高能效的方法。

高层体系结构

上图为 CXD5602 方块图，而接下来我们看看将要使用的主要功能，从传感器连接和初始处理开始。

传感器控制单元 (SCU) 可用于从通过 SPI 和 I2C 连接的外围设备接收数据。它通过使用可配置工作参数的专用低功耗硬件，以抽选（即“降采样”，以降低采样率）、过滤和事件检测的方法降低处理器负载和耗电量。

集成的 GNSS 接收器支持 GPS 和 GLONASS 卫星星座。当事件发生时，这将帮助我们确定事件发生的时间和地点。

最后，我们还拥有微控制器的储存/连接功能，因此可以连接闪存以记录事件详情。

后续步骤

在下一篇博客文章中，我们将更深入地探讨 SCU，运行一些实例，并观察数字信号处理 (DSP) 功能是如何从应用内部发挥作用的。

— Andrew Back