SoC降低ZigBee節(jié)點(diǎn)成本
引言
據(jù)預(yù)測(cè),嵌入式無(wú)線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)將會(huì)有突破性的增長(zhǎng)。其典型的應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)樯套〖白≌ㄖ詣?dòng)化,工業(yè)監(jiān)控,資產(chǎn)追蹤,環(huán)境監(jiān)控以及其他控制及傳感器應(yīng)用。ZigBee就是符合以上系統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于ZigBee的市場(chǎng),SoC(系統(tǒng)芯片)解決方案將變得越來(lái)越重要。因?yàn)镾oC可以大大節(jié)省ZigBee節(jié)點(diǎn)的成本。
功耗及單元成本的降低是目前短距離無(wú)線通信RF-IC開(kāi)發(fā)的主要原動(dòng)力。采用具有高性價(jià)比的亞微級(jí)CMOS技術(shù)和高集成度的發(fā)射接收結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)以上要求的關(guān)鍵因素。而且,基于CMOS的技術(shù)可以更好的發(fā)展無(wú)線通信SoC。這些集成電路把射頻收發(fā)器、微控制器、數(shù)據(jù)和程序存儲(chǔ)器以及外圍單元都集成到了同一個(gè)硅片中。
在ZigBee所強(qiáng)調(diào)的市場(chǎng)中,由于SoC可以節(jié)省整個(gè)系統(tǒng)的成本,因此其地位也將越來(lái)越重要。另外,SoC還具有更多的優(yōu)點(diǎn),如占用較小的PCB空間,易于組裝、測(cè)試,提高了系統(tǒng)的可靠性,降低了外部雜散噪聲。而且,ZigBee SoC另一個(gè)重要特點(diǎn)就是其RF收發(fā)器可以有效地與MCU融為一體,成為其外圍單元,這一點(diǎn)使得其開(kāi)發(fā)大大易于使用兩顆獨(dú)立芯片的解決方案。
對(duì)于大多數(shù)的ZigBee系統(tǒng)來(lái)講,低功耗是最基本的要求。因此,ZigBee SoC具有低有效電流消耗是極為重要的。同時(shí),超低功耗的睡眠模式及較短的從睡眠模式切換到工作模式的時(shí)間也相當(dāng)重要。例如,一個(gè)ZigBee燈控開(kāi)關(guān)（一個(gè)典型的ZigBee終端設(shè)備）在大多數(shù)的情況下工作在無(wú)信標(biāo)模式并且只有在中斷信號(hào)來(lái)時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù),如按一下開(kāi)關(guān)。
大量的節(jié)點(diǎn)/傳感器是無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)的典型需求。這一點(diǎn)也使得無(wú)線解決方案成為必要,由于傳感器節(jié)點(diǎn)需要在廉價(jià)的電池上工作幾年,因此要求他們必須具有很低的功耗。此外,傳感器節(jié)點(diǎn)所發(fā)送的數(shù)據(jù)有限,因此通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸速率也并不用太高。顯然,通信鏈路需要安全可靠,并且通訊解決方案的成本要足夠低才能贏得所期待的市場(chǎng)增長(zhǎng)。
現(xiàn)今大部分的無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)都是使用專有解決方案。然而,對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)者來(lái)講,基于一個(gè)像ZigBee這樣具有公共標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)來(lái)開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)應(yīng)用才更有益處。ZigBee只是基于射頻的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),主要滿足無(wú)線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的不同需要。ZigBee規(guī)范是建立在IEEE 802.15.4 的媒體接入層(MAC)和物理層(PHY)標(biāo)準(zhǔn)之上,提供網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用支持。
終端產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者使用ZigBee可在標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用架構(gòu)上搭建自己的應(yīng)用,而無(wú)須解決采用個(gè)人專有網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的繁雜的射頻及網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題。采用已通過(guò)測(cè)試的符合ZigBee規(guī)范的開(kāi)發(fā)平臺(tái)將更進(jìn)一步的減少系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本,縮短產(chǎn)品面世的時(shí)間。最終,由于IEEE802.15.4提供的2.4GHz標(biāo)準(zhǔn)射頻接口,使得終端產(chǎn)品的制造商可以從廠家獲得全球性的解決方案和供應(yīng)商。2.4GHz ISM(工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)療)波段是全球免申請(qǐng)波段。
ZigBee/IEEE802.15.4
ZigBee聯(lián)盟于2004年12月通過(guò)了Zi
