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如何为可穿着设备和物联网选择适合的小我局域网链路

人气:发表时间:2018-06-06 15:21
摘要:小我局域网(PAN) 的真正安排阶段尚未到来。我们正处于新一代可穿着盘算机、传感器和外设的爆发点,这将使我们与机械的缠结进入一个新的程度。 传统上,一个PAN 会与一个无线语音...

  小我局域网(PAN) 的真正安排阶段尚未到来。我们正处于新一代可穿着盘算机、传感器和外设的爆发点,这将使我们与机械的缠结进入一个新的程度。

  传统上,一个PAN 会与一个无线语音链路联系关系,如与无线耳机的蓝牙连接。尽管这是一个有用的本地机械到机械(M2M) 小我链路,但远未达到低功耗RF 近场技巧PAN 所能提供的实际潜力。

  本文将探讨我们有哪些选择来通过我们的“小我电磁泡泡”产生和收发数据。文中将讨论各类应用中使用的低功耗级别和信号类型,范围笼罩可穿着设备或简单的“深嵌”传感器,到较繁杂的高清视频和用于及时3D 手势辨认的图像处置惩罚。

  我们将讨论现今有哪些标准的芯片级办理规划,如IRDA、无线USB、蓝牙、Z-Wave、ZigBee 和Wi-Fi,并从带宽的角度深入研究,以确定预期可以看到的实际、可使用的吞吐量。同时我们还会讨论对付不合功能哪些标准更好。本文件所引用的所有零件、规格书、指南和开发对象均可以在Digi-Key 网站找到。

  并非都是RF

  无线链路一般会使我们联想到无线电观点,但并非所有无线链路都是基于RF 的。有些视线、近程和低带宽通信可以用IR(红外线)来代替。例如,用于设备或医疗法度模范遥控的两件式力反馈手套。此时,象ROHM RPM973-H11E2A 这样的IRDA 模块做得更好(图1)。这种收发器是超薄、自足式的,能够以光学链路提供高达4 Mbits/s 的速度,且不会受任何来源的情况射频噪声干扰。它同时具有得当恶劣条件的坚固布局。

如何为可穿着设备和物联网选择适合的小我局域网链路

  图1:不要鄙视坚固耐用的IR 在适度带宽数据通信中作为视线链路的用处。有多种设计精良的低本钱收发器供工程师们选择

  尽管光学技巧有其独到之处,但到目前为止,新兴PAN 应用中用得最普遍的通信技巧照样RF。有趣的是,对较近程的低速链路,可以使用低本钱的窄带AM、FM、ASK、FSK、载波开/载波关和PSK 类型的RF。盘算机鼠标有1,200 bit/s 的数据速度就可以工作地很好。

  Murata TR3000 使用433.92 MHz 的载波和ASK 或OOK 调制,支持高达115.2 Kbaud 的数据速率。它的工作电压为2.7 到3.7 V,接收数据时电流只需3.8 mA,7.5 mA 的电流就可以进行数据传输。其能耗就更精彩了,可将较近程链路的能耗低落一个数量级,从而延长电池续航光阴(图2)。

如何为可穿着设备和物联网选择适合的小我局域网链路

  图2:窄带传输因为相对低的数据速率而可使用较低的功率数。然则,噪声源和拥挤的互动情况会造成问题。

  固然可对窄带AM 和FM 进行功率限制,但会有太多的可能干扰源,因此当呈现差错时,这类链路一般不会进行仲裁、冲突检测、冲突避免和自动重发。此时使用数字无线电就对照好。

  多个数字标准正在角逐令人垂涎的较年夜规模PAN 市场,包括象蓝牙、USB、ZigBee、Wi-Fi 或Z-Wave 这样的一致可互操作标准,具体不一而足。

  随着多个IC 级的器件即将面市,无线USB 将提供某些包管。Cypress CYRF6936-40LTXC 是直接定序扩频无线2.4 GHz USB 收发器仅有的零件。1.8 至3.6 V 装置的数据速度高达1 Mbit/s,使用4 MHz SPI 端口进行设置和控制。这是一个采纳裸焊盘的40 引脚零件,比窄带办理规划稍年夜。其34 mA 发射(21.2 mA 接收)电流也明显高一些。其实,很多应用年夜多光阴处于休眠状态而非叫醒状态,利用小电池就可以实现长光阴突发通信,如果电池可以充电则尤为如此。

  带有嵌入式控制器的类似零件有Cypress CYRF89235-40LTXC,该零件提供一个高达24 MHz 的片载Harvard 架构M8C RISC 处置惩罚器,以及一个仿真端口(图3)。片载32 K 闪存可以存储某些应用的客栈和用户代码。可以通过8 位端口或通过I2C 或SPI 接口(同时都包括)在可编程I/O 上扩充2 K RAM。

如何为可穿着设备和物联网选择适合的小我局域网链路

  图3:片上系统方法允许嵌入式微处置惩罚器完全运行协议客栈,同时提供嵌入式情况,既可以存储您应用特定的代码,也可以建立您本身的定制接口。

  不光是语音

  蓝牙语音未来最有可能统治耳机范畴或用于小我语音链路,尽管它使用的功率远较其所必要的要多许多。对付年夜多半零件来说,蓝牙器件连在一起会工作地很好,即使在拥挤的情况也是如此。网络共享过程会让收发器成为简单的查询锁定类型,无需坚持多个套接字和繁杂的协议客栈。

标签:何为,穿着,设备,联网,选择,适合,小我,局域网,链路

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