‌基于STMicroelectronics STEVAL-ASTRA1B的多连接资产追踪平台技术解析

STMicroelectronics STEVAL-ASTRA1B开发套件是一款参考设计，可简化高级资产跟踪应用的原型设计、测试与评估。这包括牲畜监测、车队管理和物流。STMicroelectronics套件包括全套软件、固件库、工具、电池和塑料外壳。由于采用模块化、优化的设计，它简化了跟踪和监控创新解决方案的开发。

数据手册：*附件：STMicroelectronics STEVAL-ASTRA1B资产跟踪评估板数据手册.pdf

特性

• 超低功耗和多连接资产跟踪平台
• 480mAh锂聚合物电池
• 塑料外壳
• SMA天线
• NFC天线
• 工作温度：+5°C至+35°C

组装

‌基于STMicroelectronics STEVAL-ASTRA1B的多连接资产追踪平台技术解析‌

‌一、平台架构概述‌

STEVAL-ASTRA1B是意法半导体推出的多连接资产追踪参考设计，集成了双无线SoC、环境传感器、GNSS定位与安全模块，构成完整的低功耗物联网解决方案。其核心架构如下：

1. ‌主控制器‌：
   • STM32WB5MMG模块（双核Arm® Cortex®-M4/M0+），支持蓝牙5.0及2.4GHz专有协议。
   • STM32WL55JC Sub-GHz无线SoC，兼容LoRa®与GFSK调制。
2. ‌通信接口‌：
   • ST25DV64K NFC近场通信芯片，实现无源数据交互。
3. ‌电源管理‌：基于ST1PS02、STBC03和TCPP01-M12的智能架构，优化480mAh锂电池续航能力。

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‌二、硬件设计关键技术‌

‌1. 多协议无线子系统‌

• ‌射频前端优化‌：STM32WL55JC集成PA和SMPS，通过阻抗匹配网络（如L903=15μH、C931=47pF）实现高发射效率。
• ‌天线设计‌：
  • 2.4GHz频段采用PCB天线与SMA接口备份。
  • Sub-GHz频段通过π型滤波器（L907/L908=47nH）抑制谐波干扰。

‌2. 传感器融合设计‌

• ‌运动检测‌：LIS2DTW12（3轴加速度计）与LSM6DSO32X（6轴IMU）协同工作，通过SPI/I2C双总线架构降低功耗。
• ‌环境监测‌：
  • STTS22H（温度传感器）精度±0.5°C。
  • LPS22HH（气压计）支持高度追踪。
  • HTS221（湿度传感器）用于仓储监控场景。

‌3. 电源管理架构‌

• ‌动态电压调节‌：ST1PS02 DC-DC转换器提供V_REG（1.8V）与V_REG_2（3.3V）双输出，转换效率达92%。
• ‌充电保护‌：STBC03集成1.5A线性充电器，支持温度监控（NTC引脚）。

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‌三、软件开发与生态集成‌

‌1. STM32Cube功能包‌

• ‌FP-ATR-ASTRA1‌提供完整固件库，支持：
  • 蓝牙与LoRa®并发通信
  • 传感器数据融合算法
  • STSAFE-A110密钥管理API

‌2. 云平台与移动端‌

• ‌DSH-ASSETRACKING‌：基于AWS的云仪表盘，支持：
  • 实时轨迹可视化
  • 设备健康状态监控
  • 地理围栏告警功能

‌3. 典型应用场景‌

• ‌物流追踪‌：结合Teseo-LIV3F GNSS模块（多星座定位）与LoRa®长距离传输。
• ‌智能农业‌：通过HTS221监测农作物存储环境，结合蓝牙信标实现本地定位。

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‌四、设计验证与性能指标‌

• ‌工作温度‌：+5°C至+35°C（工业级扩展版本可选）。
• ‌定位精度‌：GNSS模块支持GPS/GLONASS/BeiDou同步解算，定位误差<2.5米。
• ‌电池寿命‌：在1小时定位+3次环境数据上传/天的模式下，续航可达30天。