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Tuesday, May 05, 2009

短距离无线技术热门方案推介

短距离无线技术热门方案推介

link: EDN China, 20090501

 
Gonzalo Delgado Huitrón是飞思卡尔墨西哥无线连通性运营中心软件工程师,他在下文中介绍了有关“利用无线控制器减少家庭电力消耗”的信息,并建议采用飞思卡尔MC1321X系列ZigBee IC来设计方案。

  短距离无线传输技术包括ZigBee、Wi-Fi、NFC、Bluetooth、RFID、UWB等,可以说,这些技术影响并改变了个人及家庭单元的生活体验,它们同时也是个人及家庭单元同远距离无线技术共同实现无线内容连接的基础,是一个正在高速增长的前景辉煌的领域。

  人们对摆脱线缆束缚的需求将不断推动短距离无线传输技术的发展,为了更多地介绍目前市场中新鲜热门的相关芯片产品和设计方案,本期专题我们将为大家介绍几款短距离无线传输技术热门方案,帮助读者和那些关注短距离无线传输技术的公司推介并收集最新的产品和方案信息。

  ZigBee网络方案

  无线技术的进步使得众多使用无线通信方式来获取传感数据的应用成为可能,无线传感网络从各式各样移动的

传感器上 获取数据,其优点是安装费用低,改变结构快,操作灵活。目前,无线传感网络的主要应用包括:商业楼宇自动化、家庭自动化、资产跟踪、能源传输、冷藏库监 控、工业自动化、市政工程维护、铁路监控和公共设施监测,此外,一些军事应用也可由无线传感器网络实现,主要是提供复杂环境的准确信息。

  您知道当电视机关机时, 它每小时最多可消耗1 6W吗? 您的热水器是否在凌晨4点钟运行,而当时并没有人在洗澡?有很多方法可以减少家庭的能源消耗,借助无线网络标准,可以轻松、有效地完成这一目标。

   每一天, 我们都能听到能源储备越来越少的消息,能源短缺和断电现象不时出现,人们开始寻找新的能源节省方法。因此,除了这些不便和能源使用成本的不断提高外,为什 么我们还应关注能源保护呢?答案非常简单,因为有数字显示,全球近87%的能源(见图1)都是使用碳化物燃料生产的,当它们燃烧时,会把大量的污染物排放 到我们的环境中。

图1世界能源供应


  针对我们的非生态友好的能源生产方式,一种解决办法是使用绿色技术,例如风力、地热、太阳能和水电。坏消息是这种变化不可能一朝一夕完 成(需要几年时间,且新技术层出不穷)。这就是为什么说能源保护目前如此重要的原因。需要考虑的另外一个因素是,过去三十年,美国的能源成本上涨了16 倍,而据预测,随着能源短缺的继续,这一上涨将更为剧烈。
住宅的大部分电力消耗是采暖和制冷,然后是照明和家用电器(见表1),而这正是我们的能效工作应关注的地方。

表1住宅能源消耗统计

  看起来不那么显眼的另外一个问题是待机模式。在该模式中,设备不是完全打开或关闭,但它们确实要消耗一些电力(见表2),这样才能在需要时随时启动。美国每年的待机功耗总量占到每年总消耗的5%-26%。

表2家用电子设备的待机功耗

  现在有很多把每天的待机功耗降到1W的计划,但断开每台不使用的设备(然后在需要时重新连接)不但费力而且耗时。我们需要其他解决方案,而这正是技术可以帮助我们的地方。

   IEEE 802.15.4/ZigBee联网标准就是我们正在寻找的解决方案。以监视和控制能源使用为中心的应用是IEEE 802.15.4/ZigBee的主要市场, 这一市场也是飞思卡尔(Freescale)一直处于领先的市场。一些关键功能使它成为理想选择:
电池寿命(设备可以持续运行几年)、复杂程度、覆盖范围(最远300m)、安全(128AES)和成本(见表3)。
想象一下, 每个房间拥有自己的远程控制器,不仅打开/关闭设备,而且记录设备是否正在使用及它们使用电力的多少。由于家里使用的设备少了,室内热量可能减少,空调的温度也可以调高一些。

表3三种短距离无线技术特性的比较

点击看原图

  此外, 使用多插座电集棒使一次关闭几台家电设备更容易。通过增加一个无线控制器,您就能够很方便地远程关闭您家中某些区域(起居室、厨房、休闲室)内的所有设备。

  水加热消耗大量能源,无论是采用天然气还是使用电,但使用飞思卡尔的MC1321X系列ZigBee IC,可以实施天然气/电加热器远程控制器。人们洗澡的时间大多是在早晨或晚上,在所有其他时间,都可以远程关闭热水器,以节省能源。

  自动抄表(AMR)是最有前途的一种ZigBee应用(ZigBee联盟还在制定说明文件)。结合“智能家居”,AMR能立即显示出其优势。如果正在消耗大量电能,通过无线链路发出的指令就可以引导房子进入低功率模式,自动关闭没有使用的设备。

   使用飞思卡尔的IEEE 802.15.4/ZigBee产品,如MC1321X系列(带有8位MCU)和MC1322X系列(带有32位MCU),这些硬件实施可以轻松完成。从 软件方面, 飞思卡尔为软件实施(SMAC、IEEE802.15.4 MAC和BeeStack)提供几种堆栈。使用我们的BeeKit配置工具,可以轻松创建新项目。只需点击几下鼠标,就可以创建一个通过ZigBee控制 的开关开/关灯,而不需要写入一行代码。

  ZigBee RF4CE 规范基于IEEE 802.15.4.MAC/PHY无线电广播技术,该规范可支持多向及高度可靠的双向无线通信、能与其它 2.4 GHz 无线技术更好共存的频率捷变以及简单的安全性设置及配置。ZigBee联盟将于下个季度针对各种规范与公共应用配置文件开发与现有策略相符合的测试程序。 TI随即推出了配套的软硬件方案。

  TI即将推出的适用于最新标准化ZigBee RF4CE规范的软硬件解决方案RF4CE 片上系统,主要用以满足RF 遥控应用的需求。TI ZigBeeRF4CE 片上系统产品系列集成了符合 IEEE 802.15.4 标准的无线电广播、MCU 与闪存,以及外设集。TI参与制定了ZigBee RF4CE规范 1.0版,该规范将于本季度向 ZigBee 联盟成员推出。

  ZigBee RF4CE 适用于诸如电视与机顶盒等各种遥控型音频/视频消费类电子产品,是近期 ZigBee 联盟与 RF4CE 集团协会达成协议的结果。TI 将在 ZigBee RF4CE 协议发布之际推出可立即实施的软硬件解决方案,并将继续针对新兴的 RF 遥控市场开发IEEE 802.15.4 片上系统解决方案(2009 年第二季度推出)。

  ZigBee RF4CE规范基于采用2.4 GHz无许可限制频带的IEEE802.15.4. MAC/PHY无线电广播技术之上,具有低功耗与瞬时响应时间等特性,并可在全球范围内实现良好运行。该规范特性包括: 可支持多向(omni-directional) 及高度可靠的双向无线通信、能与其它 2.4 GHz 无线技术更好共存的频率捷变以及简单的安全性设置及配置。ZigBee联盟将于下个季度针对各种规范与公共应用配置文件开发与现有策略相符合的测试程序。 开发完成后,使用公共应用配置文件、并基于 ZigBee RF4CE 规范的产品将被提交至授权测试机构进行认证。

  RF系统方案

   遥控门禁(RKE)系统已经备受用户的青睐, 北美80%以上、欧洲70%以上的新车均安装了RKE系统。下一步RKE系统的发展将会涉及双向(半双工)通信,目前它已经以“无源RKE”的形式应用在 某些高端车辆中。当驾驶人员靠近汽车时,汽车发射装置不断轮询,以确定驾驶人员的接近。在一定范围内(1m~2m),控制器和车辆建立双向通信,并打开车 门。目前的双向系统除了包含确认功能(确认车门已锁)之外,还包含遥控启动功能,它使驾驶者在一段距离之外可以启动发动机。

  
Zigbee/IEEE 802.15.4IEEE 802.15.4是一种简单, 低速物理层/ 媒体接入控制标准,适用于传感器和其他低能耗设备。数据速率可以是20,40和250kps,带宽为900MHz和2.4GHz。Zigbee联盟企业提供一系列基于802.15.4的操作系统软件供网络应用,包括ad hoc自组织mesh网络。很多公司都生产Zigbee芯片集和平台。

   RKE系统包括钥匙扣(或钥匙)中的一个无线发射器,它向安装在车内的接收器发出一串短脉冲数字信号,信号经过解码,通过接收器控制传动机构,打开或关 闭车门或行李箱。在美国和日本该无线载波频率为315MHz,欧洲则使用4 3 3 . 9 2MHz( I SM频段) 。日本的RKE系统采用频移键控FSK调制,其他绝大部分国家则采用幅移键控ASK调制,它的载波幅度调制在两个电平。为了减小功耗,通常取低电平接近于 0,于是产生了开关键控(OOK)调制。

  第一代RKE电路使用了声表面波(SAW)器件产生发射器的RF载波和接收器的本振 (LO)。不幸的是,SAW器件初始频率的不确定性至少为±100kHz,并且随温度变化其频率稳定性相对较差。在接收端,如果IF通带过宽,则在接收载 波时会收到过多的噪声,从而限制了汽车响应钥匙控制信号的距离。目前可以代替SAW器件的方案是选择基于晶体的锁相环(PLL)。PLL的使用主要源自日 益严格的RF辐射规则,尤其是在欧洲和日本。使用晶振PLL的发射器比使用SAW谐振器的发射器价格略微贵一点,但精度一般提高十倍。因此接收器具有较窄 的IF带宽,由于提高了SNR,可以提高发射距离。目前,发送和接收芯片均内置锁相环,只需要一个外接晶振,以产生有效的RKE信号。例如,Maxim的 MAX1470 PLL包含64分频电路和低端注入的10.7MHz中频电路。

  
RKE系统在汽车用户中越来越受欢迎。下文以Maxim的方案为例介绍了RKE系统并讨论系统设计如何满足发射距离、电池寿命、可靠性、成本等各项要求,给出了实际电路和设计方法。

   由于电池的使用寿命非常重要,RKE系统采用了各种技术降低工作电流和"开机时间"。接收器PLL的压控振荡器(VCO)是这一设计细节的范例,接收器 需要保持几乎不间断的检测状态,以免漏过打开车辆的命令;而为了省电需要尽可能地将其置于关机状态,甚至在检查之间的短暂间隔内。控制器的发射装置通常连 续发送4组10ms的数据流(共计40ms左右),以确保接收器至少捕捉到它们中的一组。接收器可以每隔20ms执行一次查询操作,力图至少捕获两组数 据,以便有足够的余量消除时序误差和噪声。译码时间大约需要0.75ms (足够接收7或8位数据),用来判断是否为有效数据。除了译码时间外,轮询操作必须首先具备接收器"唤醒"和稳定时间。大多数放大电路可以快速唤醒,但 VCO晶体是机电元件,它需要一定的启振时间,当然,它还需要更长的时间才能稳定在所要求的频率。对于传统的超外差接收机, 该时间通常需要2ms~5ms。而MAX1470的VCO从上电到晶体稳定振荡只需0.25ms。

  严格来讲,RKE是近距离通信技术,有源系统的传输距离可以达到20m,无源RKE系统的通信距离是1m~2m,即使是近距离传输,保证低功耗和低成 本设计对于RF电路也是一个挑战。为简单起见,发射器和接收器的天线由PCB上的环形或矩形印制导线组成,并用一个简单的LC网络,以达到天线与发射器或 接收器芯片的阻抗匹配。由于FCC规定必须使用低发射功率,小的电池容量以及发射天线朝向的不确定性等因素,要求RKE接收芯片具有极高的灵敏度。提高接 收灵敏度的一个方法是增加一个低噪声放大器(图2),但这种方法会降低动态范围,在具体应用中可能无法接受。可以考虑一下对MAX1470超外差接收器的 分析。

图2添加一个外部LNA提高接收灵敏度但降低了三阶交调截点

  接收灵敏度取决于它的噪声系数、载波调制检波所要求的最低信噪比S/N和系统的热噪声:

  S = NF + n0 + S/N,……式1

  其中,S为所要求的最小信号电平,以dBm为单位;NF为接收器的噪声系数,以dBm为单位;n0为接收器的热噪声功率,以dBm为单位;S/N为满足信号检波的输出信噪比,以dBm为单位(通常基于可接受的误码率)。

  为简化起见,对基于曼彻斯特编码的数据,估计其S/N为5dB,根据定义,可以得到:

  n0 = 10log10 (kTB/1E-3),

  其中, k 为玻尔兹曼常数(1.38E-23),T为温度,以开氏度为单位;B为系统噪声带宽,在室温(T = 290°K)下,1Hz带宽时, n0 =-174dbm/Hz。相对300kHz IF带宽,n0 = -119dbm。

   假定系统灵敏度( S )是-109dBm,用式1可以算出噪声系数NF = 5dB。噪声系数(NF)与噪声因数(F)之间的关系为:(NF)dB =10logF,其中F = 10(NFdB/10)。所以,F = 3.162。对于多个双端口部件级联的情况,噪声系数为:

  FTotal = F1 + (F2-1)/G1 + (F3-1)/(G1*G2) + . . .……式2

   利用式2可以对系统增加了外部LNA时的新噪声因数进行计算。对于Maxim的MAX2640 LNA,NF= 1dB、增益 = 15dB (也就是,F1 = 1.26,G1 = 31.62)。原系统的噪声因数是3.162,所以,FTotal =1.327,即1.23dB,代入式1得到:

  S = 1 . 2 3 - 1 1 9 + 5 =-112.77dB。

   假定原灵敏度是-109dB,加上LNA后仅仅获得了3.77dB的提高。考虑三阶交调截点(IIP3)对动态范围的影响,MAX1470有16dB的 内部LNA增益和-18dBm的内部混频器IIP3,而总的IIP3为-34dBm。加上具有15dB增益的外部LNA,将这个数字降低到-49dBm。 因此外部LNA的加入对灵敏度大约有4dB的改善,但系统动态范围降低了15dB!对于指定的应用场合,必须考虑这种折衷。

  Ma x im是为数不多的可以提供RKE产品的厂商之一, 可生产特定功能的用于RKE市场的集成电路。例如:MAX7057能够在较宽的频率范围内发送OOK/ASK/FSK数据。基于晶体的架构具有较高的调制 深度, 可快速建立频率,发送频率更为精确,其特性基本不受温度的影响,避免了SAW发送器中的常见问题。低功耗超外差接收器MAX7034,用于接收 300MHz~450MHz频率范围内的ASK数据。器件集成了LNA、镜频抑制混频器、内置PLL模块、带有接收信号强度指示(RSSI)的 10.7MHz IF滤波器以及

模拟基带数据恢复电路,仅需少量的外部器件即可实现完整的接收机方案。

  RFID系统方案

   基于RFID的智能纸质票证技术已经成熟,现在是针对现有系统和新安装系统评估这种技术及其优势的最佳时机。许多第一批非接触式系统现已达到其使用寿命 的终点,需要进行大规模更新,智能纸质票证以较低的成本提供更加安全、更加灵活的解决方案,是将这些系统转换为完全非接触式系统的理想选择。

 恩智浦半导体的Denis Scheller在下文中介绍了该公司在今年2月推出的低成本非接触式票证方案Ultralight C,该芯片是世界首款采用标准化开放加密技术的低成本非接触式票证 IC。Ultralight C 与经济高效的 UltralightIC 平台互为补充,主要用于一次性票证解决方案,如公共交通和大型活动所用的智能纸质票证等。

  创新技术使 Ultralight C 既能用于忠诚卡和预付卡应用,也能用于NFC Forum Tag Type 2 应用。恩智浦通过 Ultralight C 使低成本 IC 也能使用开放式标准加密认证,从而加强了它在非接触式智能卡 IC 领域的技术领先地位。

  Ultralight C 创新特性包括:1536 比特(192 字节)E2PROM 存储器、3DES认证确保安全数据访问、防范伪卡、16位计数器、功能向后兼容Ultralight。

   对于公共交通运营商和大型活动组织者,Ultralight C 意味着票务系统将更加安全、更加灵活。利用Ultralight C 可以在全系统内实施伪卡防范措施,减少票证欺诈或伪造情况,获得更多收入。新增加的计数器使解决方案提供商能根据需要定制限次使用部分:根据各种系统的设 置,解决方案提供商可以将该16 位计数器实施为交易计数器、预付费环境中的金额计数器或简单的旅程计数器。

  RFID

  RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签, 操作快捷方便。

  Ultralight C 提高了用户统计数据的透明度,从而改善了不同系统的可靠性与效率。例如,这些数据可以用来优化某些时间(如高峰时间等)的营运路线和所需运力。最终,所收集到的数据将有助于降低维护成本和营运支出。

  Ultralight C 支持新的支付方式,并能扩展运营商的服务,从而增强用户体验,使相关应用更加便利。除票证应用外,预付费应用、积分计划和因特网交易等也在越来越多地使用非接触式低成本解决方案。

   Ultralight C 兼容 NFC ForumTag Type 2 规范,以方便采用低成本IC 的各种应用。此外,Ultralight C平台具有更大的存储空间,使解决方案提供商和公共交通运营商能向客户提供更丰富的服务。Ultralight C支持联合应用,例如“停车换乘”应用,它将低价交通与交通相关的不同服务结合在一起。因此,与新应用及相关的解决方案提供商收入流相比,服务集成与扩展 的成本将更低。此外,Ultralight C 兼容 NFCForum Tag Type 2,因此解决方案提供商将能在成熟且可靠的 IC 系列基础上,将多种新技术(如 NFC 电话等)融合在一个系统中。可能的使用案例包括蓝牙数据交换或智能海报应用。

  
美国能源部证实,仅商业楼宇就占了全美电力消耗的32%,十八年来全美总能源已经翻倍,如果增长率不缩减,到2030年将再增长25%。楼宇自动化系统可以减少能量消耗,平均减少5%~15%,对比较旧或者疏于维护的楼宇来说减少的更多。有了一个拥有足够传感器数目的传感网络,楼宇自动化系统就可以提供对环境而言更合适的数据解决方案,实现设备的嵌入式智能化,提供更好的设备集成方案,更好的决策系统。下文介绍了GainSpan的无线传感网络方案。

   无线传感网络需要具备感应力和行动力(I/O)、处理能力、储存能力和通信能力。GainSpan传感器节点系统属于高度集成的GS1010片上系统 (SoC),GS1010芯片包括一个片上802.11无线收发器和基带调制解调器/MAC(媒体接入控制器)和两个ARM7控制器,一个用于无线及系统 管理,另一个用于响应应用需求。与典型的传感器节点相同,芯片上还为不同功能的感应和行动设备配有各种不同的接口。(见图3)

图3GainSpanGS1010SoC结构示意图

  超长寿命

电池的 关键技术特点在于集成了一个实时时钟(RTC)单元,提供时间驱动和事件驱动的系统激活,而在备用状态保持很低的能耗。在最低能耗状态只给RTC模块和与 之相连的RAM供能。计数器(一般为32kHz)保持计数直到到达预定的界限,此时系统被激活。另有一个或多个预备时钟输入来发起连续的激活步骤。这些简 单的,低速率行为只要最低能耗就可以满足需求:在备用状态时芯片使用电流小于5μA。计数器界限被合理设定时,可以同时使用多个计时器来实现包括数据转 换,链路保持和系统配置管理在内的多种功能。

  高度集成的系统也使得在一般系统功能中最小化能耗成为可能。时钟信号,不管送往处理器还 是送往功能模块,都能被拒绝(如处理器休眠),这样处理器状态就能保持,处理器可以以最小延时零耗能重启。处理器处于休眠状态时能耗最低,即使此时还有高 频时钟振荡器(一般为44MHz)工作,以备处理器快速重启;而当高频时钟振荡器不工作时处理器处于深度休眠状态。因为所有功能都集成在一块芯片上,可以 以协议唤醒和应用唤醒的方式使能耗达到最小化。

 通过使用8 0 2 . 1 1 协议,GainSpan GS1010能够充分利用接入点资源。当数据包被AP或者另一个802.11站点阻塞时,802.11协议的NAV能够暂停传输数据点,从而使结点的能耗 达到最小化。通过将所有核心功能集成到一块芯片上,GS1010可以有效使用802.11协议降低能耗,并应用到传感器网络中。

  高集成Wi-Fi方案

  目前零售的Wi - F i 路由器大约有6 0 % 是基本型的,它们采用几种较旧的无线局域网(WLAN)技术,如802.11g、增强G和准标准MIMO(多输入/多输出)。尽管基本型路由器最便宜,但是它们的性能往往参差不齐,覆盖范围也常常不一致。
BCM5356使Wi-Fi厂商能够提供吞吐量和覆盖范围与更昂贵的802.11n路由器类似的入门级路由器。消费者可用这些路由器在约两分半钟时间内传送30分钟高清视频文件,而不是用低端802.11g路由器在一个更小的覆盖半径内用10分钟时间传送这个文件。

  
BroADCom最近推出的BCM5356号称业界集成度最高的Wi-Fi路由器芯片,比竞争对手的解决方案需要的外部器件更少,它实现了极小的路由器设计,与以前的802.11g设计相比,系统总体成本可降低33%。

   BCM5356将路由性能提高了4倍,具有更高的无线吞吐量,而且无线信号传输距离是同类路由器的两倍。该芯片集成了在单芯片上设计路由器所需的所有组 件, 包括一个802.11n的媒体访问控制器(MAC)和基带、2.4GHz无线、一颗333 MHz MIPS 74K CPU内核、一个5端口快速以太网交换机以及物理层器件和多个可选的系统存储接口。最新的Wi-Fi芯片还集成了高效CMOS功率

放大器,提供与具有外部功率放大器一样高的输出功率。

   BCM5356采用新的802.11n标准以及无线和数字架构,可通过单个天线实现1 5 0 M b p s 的数据速率。该芯片具有一个高性能处理内核, 提供超过100Mbps的无线吞吐量,并用剩余的处理能力处理其他需要占用CPU资源的应用。BCM5356还提供Broadcom独有的 Accelerange技术, 该技术利用空时分组编码(STBC)、增强的输出能力以及卓越的无线和数字架构为家中偏远角落提供更加可靠的覆盖。STBC消除了常常困扰传统产品的“ 冷点”,扩大了基于Broadcom新的BCM4329 Wi-Fi/蓝牙/调频解决方案的手机等Wi-Fi设备的覆盖范围。

   BCM5356是用65nm CMOS工艺技术设计的,所消耗功率比以前的802.11g解决方案少25%。它还具有一个独特的“环保Wi-Fi模式”,依据路由器的典型使用规律动态 调节系统参数,可降低路由器的总体功耗。除了节省功率,BCM5356还减少了用来开发Wi-Fi路由器的金属和陶瓷材料的用量。它不仅只需要更少的组件 和互连,而且还能够使用双层而不是典型的4层印刷电路板。

  Wi-Fi/IEEE 802.11

   IEEE 802.11协议体系构成最广泛使用的无线本地网络技术;Wi-Fi网络已经应用在很多工商企业和家庭中,客户群包括大多数笔记本电脑用户,台式电脑用 户,手机用户以及PDA用户。Wi-Fi是一种数字无线技术,带宽为2.4 GHz或5 GHz,使用带有冲突避免的载波侦听多路访问协议,其信号使用直接序列扩频和正交频分多址技术,数据传输速率范围为1Mbps~54Mbps,在私有域中 速率更高。

link:
EDN China, 20090501
http://article.ednchina.com/Other/Short_range_wireless_technology_popular_programs_to_promote.htm

Saturday, May 02, 2009

无线充电联盟

无线充电联盟

评:概念不错,但对sensor networks几乎失效

至少我已知的所谓无线充电都是近距离,称之为非接触充电似乎更合适一些,最多也不过几米,而且天线尺寸庞大

联盟成立于2008年12月17日,使命是为了创造和促进广泛的市场采用国际性标准的无线 电子充电设备。9个协会成员包括 ConvenientPower Limited、Fulton Innovation LLC、罗技、美国国家半导体公司、奥林巴斯、荷兰皇家飞利浦电子公司、三洋电机株式会社、深圳桑菲消费通信有限公司及德州仪器公司。

无线充电联盟欢迎所有对此感兴趣的企业加入。更多信息您可以登陆此网站查询 http://www.wirelesspowerconsortium.com

无线充电联盟

无线充电联盟


联盟成立于2008年12月17日,使命是为了创造和促进广泛的市场采用国际性标准的无线 电子充电设备。9个协会成员包括 ConvenientPower Limited、Fulton Innovation LLC、罗技、美国国家半导体公司、奥林巴斯、荷兰皇家飞利浦电子公司、三洋电机株式会社、深圳桑菲消费通信有限公司及德州仪器公司。

无线充电联盟欢迎所有对此感兴趣的企业加入。更多信息您可以登陆此网站查询 http://www.wirelesspowerconsortium.com

无线充电需求明显,相关协会助推标准化进程

无线充电需求明显,相关协会助推标准化进程

关键字: 无线电力 标准 标准

以来自 Ipsos Vantis、AcuPOLL(r) 和 Frost & Sullivan 等信息源的联合专有国际市场研究为出发点,无线充电联盟 (Wireless Power Consortium) 继续推动针对需要5瓦特电力的消费者设备的通用无线电力标准。这些在2007年和2008年期间进行的研究主要针对全球青少年、成年人和老人,并表明人们强烈需要一个能够与日渐盛行的国际无线生活方式相融合的电力解决方案。

AcuPOLL Research, Inc. 销售副总裁 George Brown 表示:“在过去的18年里,我们已经在 AcuPOLL 对35000多个概念进行了测试,而无线充电在我们向消费者展示的所有创意中名列前20%。”

研究受访的团体表示,无线电力将解决他们的实际需求,他们将这项技术视为他们当前电子设备充电选择的一个创新、通用的替代方案。该研究还表明,超过80%的受访消费者认为,他们会将无线充电用于几乎所有的电子设备,并预计每次充电都将使用无线充电。

无线充电联盟主席 Menno Treffers 表示:“我们接触的市场研究表明人们对通用无线电力解决方案有着浓厚的兴趣。正是消费者的这种明确需求促成我们为低功耗设备提供规范的目标的实现。”

标准化可以预防不兼容无线充电站的发展

消费者研究将无线充电评为各种丰富功能可能性中的一个重要的新产品功能。无线充电正超越其专门的功能和特点(如在充电牙刷和净水系统中的应用等),成为移动电话、遥控器、相机MP3 播放器、录影机、PDA、蓝牙耳机和其他消费电子产品的主流功能。这项新研究可逐步消除对多种充电器的需求,能显著减少消费者生活中的杂物,并通过为多种设备提供统一的通用电力带来更大的便利。

正如有线充电器通过微型 USB 实现标准化一样,无线电力行业标准化也是通过无线充电联盟对无线充电方案的不懈追求来实现的,而此不懈的追求正是来源于消费者对于更方便的充电解决方案的日益增长的需求。

无线充电联盟

联 盟成立于2008年12月17日,使命是为了创造和促进广泛的市场采用国际性标准的无线电子充电设备。9个协会成员包括 ConvenientPower Limited、Fulton Innovation LLC、罗技、美国国家半导体公司、奥林巴斯、荷兰皇家飞利浦电子公司、三洋电机株式会社、深圳桑菲消费通信有限公司及德州仪器公司。

无线充电联盟欢迎所有对此感兴趣的企业加入。更多信息您可以登陆此网站查询 http://www.wirelesspowerconsortium.com

link:
EETChina, 2009.04.30,
http://www.eetchina.com/ART_8800571214_617687_NT_438debcc.HTM?8800023291&8800571214&click_from=8800023291,9142337347,2009-04-30,EECOL,ARTICLE_ALERT

Saturday, February 21, 2009

EPRI COLLABORATES WITH ZIGBEE® AND HOMEPLUG® TO DEFINE SMART ENERGY STANDARD FOR CONSUMER APPLICATIONS

EPRI COLLABORATES WITH ZIGBEE® AND HOMEPLUG® TO DEFINE SMART ENERGY STANDARD FOR CONSUMER APPLICATIONS

Groups are working together to develop common language for Smart Energy devices in the home

San Ramon, Calif. – February 3, 2009 – The ZigBee® Alliance and the HomePlug® Powerline Alliance announced today that the Electric Power Research Institute (EPRI) is now collaborating with them to develop a common language for home area network (HAN) devices to utilize advanced metering infrastructure (AMI). The groups will work in cooperation with the many utilities already supporting ZigBee Smart Energy and will look for ways to further expand the Smart Grid by creating a standard communication approach between AMI systems and HANs, as well as a common set of certification procedures.

EPRI joins the ZigBee and HomePlug initiative led by several leading utilities with the goal to create a unified AMI and HAN solution. Development efforts of the initiative will center on expanding the ZigBee Smart Energy public application profile. The initiative will enhance the capabilities of Smart Energy to incorporate new features, support ZigBee wireless and HomePlug wired devices, and accelerate the development and certification of HAN devices capable of plugging into the Smart Grid such as thermostats, pool pumps, water heaters, appliances and plug-in vehicles.

“There are a number of ways that EPRI can contribute to this effort,” said Arshad Mansoor, vice president of power delivery and utilization for EPRI. “Using our collaborative model, we have the ability to bring multiple perspectives outside the alliance to create a broader consensus for establishing standards.”

“EPRI’s involvement in this effort will focus resources and bring together a strong coalition whose work to establish the standard for Smart Energy HAN devices will accelerate the deployment of the Smart Grid,” said Bob Heile, ZigBee Alliance chairman. “EPRI is highly regarded and working with its staff will make the Smart Energy information model more robust.”

“We’re delighted to have EPRI involved in this smart energy initiative,” said Rob Ranck, HomePlug Alliance president. “EPRI brings both U.S. and global insight to our focus on delivering the best technology to meet the needs of consumers and power utilities.”

ZigBee Smart Energy – The Standard for Energy Management and Efficiency

ZigBee Smart Energy enables wireless communication between utility companies and common household devices such as smart thermostats and appliances. It improves energy efficiency by allowing consumers to choose interoperable products from different manufacturers giving them the means to manage their energy consumption more precisely using automation and near real-time information. It also helps utility companies implement new advanced metering and demand response programs to drive greater energy management and efficiency, while responding to changing government requirements.

About EPRI

The Electric Power Research Institute, Inc. (EPRI, www.epri.com) conducts research and development relating to the generation, delivery and use of electricity for the benefit of the public. An independent, nonprofit organization, EPRI brings together its scientists and engineers as well as experts from academia and industry to help address challenges in electricity, including reliability, efficiency, health, safety and the environment. EPRI's members represent more than 90 percent of the electricity generated and delivered in the United States, and international participation extends to 40 countries. EPRI's principal offices and laboratories are located in Palo Alto, Calif.; Charlotte, N.C.; Knoxville, Tenn.; and Lenox, Mass.

About ZigBee: Control your world

ZigBee is the global wireless language connecting dramatically different devices to work together and enhance everyday life. The ZigBee Alliance is a non-profit association of more than 300 member companies driving development of ZigBee wireless technology. The Alliance promotes world-wide adoption of ZigBee as the leading wirelessly networked, sensing and control standard for use in energy, home, commercial and industrial areas. For more information, visit: www.ZigBee.org.

About the HomePlug Powerline Alliance

The HomePlug Powerline Alliance, Inc. is an industry-led initiative established to create specifications and certification logo programs for using the powerlines within homes for simple, reliable networking. The Alliance accelerates worldwide adoption for HomePlug technology through market development and user education programs. Membership in the Alliance has grown to include 70 companies. Sponsor members include Cisco (CSCO); Comcast (CMCSK); GE Energy, a business unit of General Electric Co. (NYSE: GE); Intel Corporation (INTC); Motorola (MOT); Sharp Laboratories of America; and Texas Instruments Incorporated (NYSE:TXN) (TI). Additional information about the Alliance, including a complete listing of HomePlug certified products, is available at www.HomePlug.org.

Reference

ZigBee news letter, Feb 4, 2009

RF技术新蓝海?无线芯片进军医疗应用市场

RF CMOS 组件正准备大举进军医疗领域,在医疗影像、DNA测试等应用中,扮演连结身体各部位器官的角色。以上是一场在美国旧金山国际固态电路会议(ISSCC)开幕前夕的研讨会上,参与的产业界专家所做的结论。

在该场研讨会上,与会者发表了医疗植入装置所使用的RF通讯技术,以及可供研究与商业应用的“人体局域网络(body-area network)”组件。此外专家们还介绍了一种RF的进阶应用,可创造一种手持式的DNA分析仪,或是效果更好的医疗影像系统。

精采的内容让这场在星期天晚上举行的研讨会吸引了超过200位的听众。不过也有与会者认为,由于该市场商机分散,因此进入不易。“我们会来到这场研讨会的原因,是认为芯片产业的下一个机会是医疗领域,但这个市场的胃纳量似乎只有几十万、几百万颗,不像手机领域那样一年有数十亿的组件需求。”一位听众在问答时间提出心中疑惑。

针对以上问题,身为与会专家之一的哈佛大学(Harvard)研究员Donhee Ham表示:“如果从可抛弃式传感器(disposable sensors)的角度来看,这个市场将会非常非常大。”他并补充:“另外,如果我们能大量生产低价诊断系统,我们就能将全球性的健康照护带到目前缺乏此类服务的区域。”

研讨会主持人、华盛顿大学(University of Washington)教授Jacques Rudell也表示:“相关的应用有很多,分散在不同的领域,因此很难说市场规模大不大。”

已经发展蓬勃的医疗用无线技术

医疗设备制造商Medtronic的技术研究员Javaid Masoud在研讨会上介绍了该公司如何使用RF组件做为心脏植入装置间的通讯连结。Medtronic是402~405 MHz医疗植入装置通讯服务(Medical Implant Communications Services,MICS)标准的催生者;该公司于2006年5月推出首款使用MICS的心脏植入装置,到2008年7月为止,已经有12万8,000套植入病患体内。

上述值入装置采用Medtronic的自有技术,不过目前包括Zarlink等公司也有出货Medtronic所研发的芯片。“我们自己设计无线电路、天线、基频芯片以及通讯协议。”Masoud表示:“我们认为必须自己投入设计的原因,是因为应用的独特性。”目前该公司在多种不同植入装置中都有采用MICS组件,治疗范围从糖尿病到帕金森氏症等。

华盛顿大学的Brian Otis则发表了一份报告,介绍该校正在进行的、应用范围广阔的RF人体局域网络技术:“我们将把初期研究结果推向动物实验。”据了解,研究人员正透过无线传感器网络,研究实验室白老鼠的脑波,以及野外麻雀如何学会唱歌等等。

至于在人类身上的应用,RF传感器网络则可提供老人照护、眼科植入装置,以及针对神经瘫痪者的脑波讯号监测等。这些应用对通讯模块的共同需求条件,则是低成本、低耗电与轻量,为了迎合以上需求,研究人员试图使用模拟与数字讯号处理器来取代通用处理器,并以能量采集技术来免除电池的搭载,以被动组件或微机电系统(MEMS)组件来提供无线电。

专门主办科技与商业课程的CMOS Emerging Technologies公司代表Kris Iniewski表示,医疗测试与影像系统市场一年的营收估计可达300亿美元,而且可望随着DNA测试设备的兴起,膨胀到1亿美元以上。

“这是一个被芯片业者低估的领域。”Iniewski指出:“该领域有不少由飞利浦(Philips)、西门子(Siemens)与奇异(GE)等公司所开发的ASIC,却很少有标准型产品。”他预期,一般通讯系统应用的组件在1990年代由ASIC转向ASSP的趋势,将会在接下来的几年内也出现在医疗测试设备领域。

举例来说,一台现在要价200万美元的核磁共振(MRI)系统,需要透过低成本组件的使用以更亲近市场;计算机断层扫瞄器(CT scanners)的灵敏度,也需要透过组件技术的进展来提升。“目前大多数我所知的相关组件都是以0.18或0.35微米制程生产,其实那类应用的芯片不一定要最先进的制程技术。”Iniewski补充。

应用潜力无穷的新兴DNA测试仪

哈佛大学的Ham介绍了一种手持式DNA测试仪,灵敏度号称比目前市面上尺寸相当于两台桌上型PC的同类仪器还高。该设备使用核磁共振原理,内含CMOS RF芯片以及价值3美元、瓶盖大小的磁石,灵敏度据说达到pico-molecular等级,也就是能在40兆的水分子中,侦测到单个目标蛋白质。

这种DNA测试设备能用于癌症、糖尿病的治疗,也能用来检查环境污染物。“我们正考虑在哈佛医学院与其它地区医院的实际临床试验中使用这种系统,”Ham表示:“我们希望这套设备能找到实际应用。”

美国加州理工学院(California Institute of Technology)的研究人员也将在ISSCC上发表一篇论文,介绍该校在磁性生物传感器领域的研究进展,该技术的目标也是取代目前市面上昂贵的DNA测试仪。该校电机系教授Ali Hajimiri表示,该种DNA仪器也是可以带着走的,可望应用于个人化医疗、危险物质侦测以及医疗诊断。

(参考原文: Radio chips dial into medical apps,by Rick Merritt)

link: http://www.analog.eetchina.com/ART_8800563227_2600004_NT_2313b6af.HTM?click_from=8800019006,9142337347,2009-02-20,EECOL,NEWSLETTER

德州仪器太阳能采集套件带来永续供电的无线传感器网络

日前,德州仪器 (TI) 宣布针对工业、交通、农业以及商业等多领域应用推出一款可将环境光转换为电源的太阳能采集 (SEH) 开发套件,从而充分满足了无线网络系统设计人员对可替代能源的需求。尺寸仅为信用卡大小的 eZ430-RF2500-SHE 套件将 Cymbet 公司的 EnerChip 薄膜电池技术 (thin-film battery technology) 与 TI MSP430 微处理器 (MCU)、CC2500 射频 (RF) 收发器和 eZ430-RF2500 开发工具完美结合在一起。现在,开发人员可以构建基于太阳能的自供电无线传感器网络,从而无需采用需要定期花费时间与金钱进行更换的系统电池,这对于偏远地区尤为实用。eZ430-RF2500-SEH 套件现已开始提供样片,目前可通过 TI 电子商城或授权分销商进行订购。

在偏远或交通不便的地区,无线传感器的集成度正日益提高,体积也日趋小型化。到目前为止,设计人员通常还是采用纽扣电池或五号电池等存储组件为无线设备提供核心电力。但是,该类型存储技术无法实现充电、存储、放电以及小尺寸特性等的最佳组合,因而难以满足无线设备对永续供电的需求。现在,通过将 Cymbet 的 EnerChip 技术与 TI 的 MSP430 微处理器和 CC2500 RF 技术完美集成在一起,能量采集器无论在强光还是弱光环境中都能实现更高效的存储、处理及传输。

eZ430-RF2500-SEH 的主要特性与优势

·由EnerChip能量采集模块连接的高效太阳能电池板即便在较弱的环境光照条件下也能提供足够的电力以驱动无线应用;

·采用Cymbet的EnerChip固态薄膜锂电池技术,在使用能量采集模块存储并供电时提高能量转换效率;

·Cymbet EnerChips是可重复充电的高效环境友好型电池。单次充电后可在无环境光照条件下支持多达400次的信号传输;

·TI基于USB的eZ430-RF2500开发工具可为邮票大小的目标板上的MSP430微处理器与低功耗无线收发器提供编程所需的软硬件;

·MSP430微处理器具有超低功耗、快速唤醒以及片上系统(SoC)外设集成等优异特性,可在缩减板级空间的同时支持免维护、自供电的传感器。

·CC2500 RF 收发器可运行于 2.4GHz 频段上,非常适用于低成本的高可靠性数字无线应用。

link: http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ART_8800562311_2500001_NP_715f3d4d.HTM

Saturday, May 31, 2008

如何开发更具鲁棒性的ZigBee解决方案

如何开发更具鲁棒性的ZigBee解决方案

[日期:2008-5-30]
来源:电子工程专辑  作者:Damon Stewart MaxStream公司
ZigBee 在无线传感器网络领域中受到了人们的密切关注,主要是由于ZigBee承诺能为可靠、高性价比和低功率的无线通信提供全球性统一规范。并且在目前的无线设备市场中,ZigBee联盟经过不懈地努力已经将ZigBee的地位提升了一大步。仅仅用了几年的时间,该联盟就发展了200多家联盟成员。ZigBee 芯片组和协议栈已经可以很容易地从许多供货商那里得到。去年市场上已经出现第一套ZigBee终端产品。

通过精心地定义ZigBee规范中的网络和应用层,ZigBee联盟希望独立的设备制造商能够开发出可以互操作的优秀终端产品。成员们对ZigBee芯片组给予了很高的期望,希望能够帮助OEM制造商进一步降低成本,从而为系统集成商和终端用户提供低成本的终端产品。

随着市场需求的增长以及大量的志愿者投入研究ZigBee规范,现在已经到了将一个低成本、低功率的无线网络的可行性方案提供给人们的时候了。本文将讨论设计和集成一个ZigBee方案时应该考虑的一些重要因素。文中的许多内容来自MaxStream公司在研发其首套ZigBee认证产品 ——XBee OEM无线模块过程中所获取的经验。

ZigBee一览

1. ZigBee网络

ZigBee定义了三种节点类型:协调器、路由器和终端设备。协调器可以通过选择网络的工作信道和个域网识别标志(PAN ID)来启动一个ZigBee网络。一旦网络启动,路由器和终端设备就能加入网络。协调器和路由器都能通过网络发射和路由数据,并且允许其它的路由器和终端设备加入。终端设备不能参与路由数据,因此在不发射和接收数据时可以休眠。当设备加入ZigBee PAN时,设备间的父子关系即形成,加入的设备为子,允许加入的设备为父。一个简单的ZigBee网络如图1所示。

2. ZigBee寻址

ZigBee设备支持两种地址类型:一种是64位IEEE地址,另一种是16位网址。64位地址在所有ZigBee设备之中是唯一,其中包含一个由IEEE分配、也是全球唯一的24位制造商特定组织识别符(OUI)。

当设备加入ZigBee个域网时,它可以从允许其加入的父设备上获取16位网址。该网址在个域网内被规定为唯一。该网址用于数据传输和数据包路由。用于路由数据包的路由表存放着各个目标设备和下一跳设备的网络地址。因此个域网的各设备都必须有明确且唯一的网络地址,以保证数据能到达正确的设备。


图1:简单的ZigBee网络。

然而,在有些条件下一个设备的地址可能会改变,或者是多个节点可能接收到同一个地址。例如,如果终端设备被移除或失去与父设备的联系,它就必须重新连接网络,这可能导致它接收到一个新的地址。另外,如果协调器被一台新设备所替换,新协调器会不知道哪些地址是之前的协调器分发的。新协调器分发给设备的地址很容易与已有的网址重叠。

ZigBee联盟正在加紧研究解决这些地址问题的对策,并将解决方案整合到ZigBee规范中去。但是,一些协议栈和模块提供者,譬如MaxStream公司已经研发出解决这些问题的方法。

3. ZigBee路由

ZigBee包括一个用于AODV网状路由的基本框架。如果一个设备需要向其它设备发送数据,它首先需要发现一条可能要经过多台路由器才能到达目标设备的路由。网状路由允许动态地建立、修改或替换传输路径,从而保持设备间有一条可靠的路径。

然而,除网状路由之外,ZigBee规范还经常依赖树状路由。在树状路由中,数据将在源设备和目标设备之间的“树”状路由上严格地按照从父到子或从子到父的路径传输。


图2:树状路由(左)和网状路由(右)的演示。

当节点移动或删除时路由可能出现问题。这时如果单个节点无法从一条路由中隔离开来,那么整个树状路由就无法定位故障点。而网状网络就能在现有路由发生故障时发现一条新路由。

ZigBee协议栈按照规范采用树状和网状路由的ZigBee 1.0标准而建立。两种路由之间的交互是相当复杂的,而且协议栈之间的交互也是不断变化的。但是,增强型ZigBee规范(2006)增加了一个 nwkUseTreeRouting功能,该功能可以使整个树状路由彻底断开,再由(NLME)路由发现请求(route-discovery- request)原语根据需要强制进行路由发现。这些功能可以解决与树状路由相关的问题,并且允许开发商充分发挥网状路由的优势。


图3:当所建通道上的一个节点失效时树状路由(左)和网状路由(右)的性能。

4. ZigBee互操作性

ZigBee规范包括一些可以用来定义各种网络的配置功能。开发商可以很容易地配置以下参数:目标系统中的路由器和/或终端设备数量;安全级别;路由表和邻居表规模;网络最大深度(从协调器到最远派生设备的连接深度);协调器/父路由器允许的子路由器和终端设备的最大数量。

ZigBee联盟研发出了为这些不同协议栈建立通用设置的公共框架-可配置参数表。为了完成框架(如家庭控制协议栈框架就定义了开灯、关灯、或切换一个灯光的簇ID)内的共同任务,该框架还定义了一些称作簇ID的接口。

终端设备必须围绕可互操作的同一框架来设计。因此,应用开发商必须设置他们的协议栈参数以匹配公共框架所规定的参数值,从而确保与采用同一框架的其它解决方案的互操作性。另外,开发商也可以为了满足其设计而通过采用专用(定制)的框架来自由修改协议栈参数。不过,在专用框架中所定义的簇ID 不具备与基于公共框架的设备互操作的能力。

由于开发商具有选择框架的灵活性,从而并非所有的ZigBee设备都能互操作。虽然这种灵活性一开始会在市场上引起一些混乱,但允许开发商决定其产品是否要与其他供应商的设备进行互操作。在不需要互操作性的场合,功能强大的ZigBee可以围绕一个专用框架进行开发,并剪裁协议栈参数来满足特殊应用需求。

5. ZigBee认证

经认证的ZigBee硬件平台(芯片组和模块)和软件层(PHY层、MAC层和网络层)必须做ZigBee验证平台(ZCP)测试。通过ZCP认证的硬件平台和软件协议栈表明适用于ZigBee终端产品的研发。

在ZigBee兼容平台上开发的终端产品可以直接做产品认证测试。终端产品认证允许产品出现在ZigBee认证产品列表中,并打上ZigBee标识。ZigBee联盟已经开发了相关测试标准来认证基于公共和专用框架的终端产品是否是合格的ZCP产品。

尚未解决的ZigBee问题

ZigBee规范正在继续改进并将提供更多的功能,但同时ZigBee联盟也认识到该规范还存在一些问题:

1. 更改网络地址

如前所述,在ZigBee PAN中分配给节点的网络地址可以改变,甚至在某些条件下会重名。这就使得网络必须解决不可靠的寻址机制,以确保将数据发送到正确的设备中。

ZigBee联盟正在考虑改变寻址机制,以提供更具鲁棒性的寻址机制。同时,包括MaxStream在内的一些模块提供商研发出了基于唯一性64位地址的解决方案,能确保可靠的数据传输。

2. 固定工作信道

由于ZigBee采用802.15.4 MAC/PHY规范中所规定的直序扩频(DSSS)调制,因此可以工作在固定信道。在通过能量扫描筛选出具有较高能量的信道后选出工作信道。但是,一旦初始能量扫描完成后,在所选的信道质量变坏时ZigBee网络无法重置新的信道。因为有许多设备(包括蜂窝电话、微波和802.11网络)占用2.4GHz 频段,因此这可能是一个大问题。目前,终端设备开发商必须在其设计中解决干扰问题。ZigBee联盟也在研究此问题的解决方案。ZigBee规范的新版本可能会解决此问题。

3. 容量限制

ZigBee刚开始打算用64K闪存。但是,对于需要可靠的数据传输、网状组网、更高安全等级、低功率的终端设备等高级应用而言,这一空间将很难满足802.15.4 MAC/PHY、ZigBee网络层以及其它所期望的应用功能要求。随着ZigBee的持续发展,先进的应用似乎需要迁移至带有更多闪存的微控制器。

ZigBee实现方案

随着市场需求的增长和ZigBee自身要素的改善,部署一个经认证的ZigBee方案将具有极高的价值。随着ZigBee规范的最新进展,可以采用现有的ZigBee架构开发出可靠的ZigBee解决方案。开发商必须在从零开始研发自己的软硬件还是集成已经验证过的ZigBee模块解决方案之间作出慎重选择。

为了开发一个鲁棒的ZigBee解决方案,MaxStream公司在ZigBee规范方面付出了大量的时间和精力。以下一些建议都来自于我们的实际经验,对那些打算采用ZigBee解决方案的开发商将有所裨益。

1. 硬件选择

在开发ZigBee解决方案时,首先是要确定硬件平台。通常,硬件平台由一个芯片组或模块组成。如前所述,ZigBee联盟定义了一个用于平台验证的ZigBee ZCP,可用来验证平台是否支持ZigBee方案。如果ZigBee终端产品想携带ZigBee标识并作为ZigBee认证产品上市,所用的硬件平台和 ZigBee软件协议栈必须被ZigBee联盟认证为ZigBee兼容平台。

2. 采用模块

模块提供了比芯片组更多的优点。选用模块可以为开发商节省成本,省去痛苦的RF前端设计、样机设计、产品测试和EMC测试。模块提供商已经通过了严格的应用测试和网络协议栈测试,并且已经加入简化ZigBee接口的一些功能。特别是MaxStream XBee模块还提供了固件,这些固件提供了鲁棒性的网状组网、可靠寻址甚至信道迁移策略,为的是解决尚未解决的ZigBee问题。

如果模块固件不能满足某个特定应用的需求,某些模块提供商还提供了一个灵活的选择。某些情况下(包括MaxStream XBee模块),设计师能够在模块硬件上开发自己的应用,并定制满足其需求的ZigBee应用。这样的方案虽然需要一些固件开发,但仍然节省了与RF设计、样机设计和EMC测试相关的时间和成本。

3. 采用芯片组

如果采用芯片组,设计师必须准备支持无线设计所需的大量设计、测试和生产要求。在定制板上使用芯片组要求支持硬件生产工艺,包括板级测试、调试和返工。如果选用此方案,必须从IEEE获得一个24位的OUI,以便为每个设备分配一个唯一的64位地址。

当定制板采用芯片组时,设计师还必须选用一个ZigBee网络层协议栈。设计师必须将协议栈连接到他们的硬件上,细心地测试ZigBee应用,并评估网络性能。上述未解决的许多问题甚至所有的ZigBee问题都必须在应用中解决,这将大大地增加研发时间方面的开销。

4. 设备开发

如果必须在芯片组或模块平台上开发定制固件,下面的步骤将会有用。

5. 选择框架类型

在着手开发ZigBee设备前,设计师必须确定是公共框架还是专用框架更能满足需求。设备是需要与与其它普通的ZigBee产品兼容,还是只适合特定的应用?协议栈参数是否需要调整到最佳性能?如果专用框架更合适,就需要向ZigBee联盟申请一个专用框架。

6. 确定路由策略

开发商应该清楚是否允许使用树状路由。对于简单的静态网络,树状路由将足够。如果某些节点有可能去掉,或者需要可靠的数据传输,树状路由就显得不足了。此时,就需要花些时间对协议栈何时调用路由发现进行评估。

如果所选的ZigBee协议栈符合增强型ZigBee规范,应用层就可以利用路由发现请求原语和nwkUseTreeRouting属性来控制路由发现和去除树状路由。如果采用的是网状路由,开发商应该考虑当所有的路由表入口都被占用的情况下系统将如何执行。因为ZigBee规范并不对老化路由和过期路由表条目进行监管,因此一些ZigBee协议栈实现不会去除旧的路由表条目。一旦所有的路由表条目被占用,设备将不能再参与路由发现。如果协议栈无法老化或取代过期条目,应用层就应该加入自己的监管措施来实现。

7. 考虑固定信道操作

对于许多应用,即便是存在突发干扰,ZigBee网络也可以可靠地工作在固定信道上。但是,对于那些必须与其它系统共同工作在同一频段的系统,或者无法允许数据包偶然丢失的系统,则有必要支持信道的迁移。因为目前的ZigBee规范还没有定义信道迁移机制,应用开发商可以自行决定将网络迁移到一个新信道的条件,并开发相应的实现方案。

8. 克服寻址限制

在许多应用中,目前的网络地址分配机制是足够的。但是,为了防止地址重复的可能,更具鲁棒性的ZigBee解决方案应具有复位网络地址的能力(如协调器被替换时)。

由于设备的网络地址不可靠而且会变化(例如,一个加电周期或复位后设备无法找到其父设备),应用层可能也需要一个能够唯一识别每个节点的解决方案。

为了确保将数据发送到正确的设备上,包括MaxStream XBee在内的一些ZigBee解决方案依赖于唯一的64位地址。如果采用这样的方案,应用层中就必须有相应的配置功能,以便在传送数据之前将64位地址转换成16位的网络地址。

9. 测试

测试应该包括验证系统如何对本文所述的应用场景反应。当路由器关掉时系统有什么反应?在工作信道上出现干扰时系统将如何执行?如果设备接收到一个新的网络地址,该新地址如何被发现?需要重申的是,一些模块和协议栈开发商已经开发出了解决这些问题的配置方案,从而大大减轻了应用开发商的开发负担。

本文小结

虽然ZigBee在前进道路上面临一些重要的问题,但ZigBee联盟具有坚强的毅力、伟大的领导力,还有大批为标准升级积极贡献的优秀设计师。即使是初级阶段,能够为设计师提供强大的网络层功能和应用层灵活性的ZigBee规范的重要基础工作也已经完成。

由于在嵌入式设备领域中有着强大的领导联盟,ZigBee正成为嵌入式设备市场上的重要角色。目前ZigBee联盟正在讨论配置问题以便增加ZigBee价值,并试图解决ZigBee规范中尚未解决的许多遗留问题。经过ZigBee认证的模块和网络协议栈正在开始面市,他们提供强大的网状解决方案,并有效地解决了目前ZigBee规范中存在的许多(即便不是全部)限制。现在正是开始开发可靠的、低功率和更高性价比的ZigBee解决方案的时候了。

link: http://www.21ic.com/news/html/69/show27294.htm

Wednesday, December 12, 2007

能量收集技术潜力无限,纳米和MEMS技术成主推力

能量收集技术潜力无限,纳米和MEMS技术成主推力

专家称,在能量收集应用中采用纳米技术和MEMS技术是一项正在进行当中,然而却显示了巨大潜力的工作。

在近日举行的传感器世界博览会(Sensors Expo)上的进展显而易见,包括关于在能量收集应用中采用纳米技术和MEMS技术的会议。参与会议的人员表示,EaglePicher、Tadiran和Varta等公司正在对现有的锂技术进行投资,从而为能量收集应用提供微电池。

Roger Grace Associates总裁Roger Grace指出,能量收集仍在研究阶段,但在过去的一年里进展在加快,我们已经看到了一些好的商业成果。

微能量清道夫(micro-energy scavenger)正在考虑用于先进的轮胎压力监控器(TPM)。市场研究公司WTC预计,由于受到美国法规问题和欧洲汽车产业产品差异化的驱动,该市场将在2009年超过2亿美元,

与轮胎相连(而不是与轮缘相连)的TPM系统可以创造每年超过12亿轮胎的潜在装备翻新市场。能量清道夫(energy scavenger)将代替电池以减少重量,增加功能并降低对环境的影响。

Darnell Group的新报告发现,能量清道夫的启动正在寻求与芯片制造商的合作。根据该报告,TI、Nordic Semiconductor和STMicroelectronics等电源管理IC制造商确定将进入能量收集市场。

该报告还突出报道了EnOcean、Ubiwave、Powercast和Perpetuum等公司的启动。一些公司已经拥有商业产品,而另外一些公司则仍在原型阶段。

无线传感器网络开发商Dust Networks近日宣布,该公司正在其嵌入式网络产品中采用Kilopass XPM内存。这些设备被用于模拟调谐和安全存储。

美国国家海洋与大气总署(National Oceanic and Amospheric Administration)高级顾问Gregory Withee表示,低功率传感器和能量收集技术需要进一步的发展,从而“找出比目前昂贵的卫星更便宜的方法来观测地球活动”。他列出了针对美国地球观测计划的传感器网络、片重构传感器网络、生物传感器、无线纳米传感器和较便宜的数据管理系统。

Withee表示,“我们每年用于观测技术的费用高达10亿美元,但是我们现在并没有获得足够多的投资回报。”

Ref
电子工程专辑 2007
http://www.eetchina.com/ART_8800469509_628868_NT_4fdd860a.HTM

无线充电技术渐近商用,900MHz频段承担传输重任

无线充电技术渐近商用,900MHz频段承担传输重任

在消费电子展(CES)上,Powercast LLC公司所设计的针对消费电子设备的无线电池技术有望今年由Philips Electronics N.V.公司发布。

Philips公司“将是我们在2007年实现批量交货的第一客户,”Powercast公司(Ligonier, Pa.)的副总裁Keith Kressin表示。该公司宣称,其Powercaster和Powerharvester模块可以利用RF广播在最多几米之外对小于蜂窝电话的消费电子设备的电池进行充电。

利用900MHz频段,Powercast把RF能量发送到一个外形大约为AAA电池一半的接收机上。在对美国匹兹堡动物园对无线传感器网络进行BETA测试的过程中,Powerharvester接收机模块被翻新到由Intellisensor公司制造的无线传感器的电池盒中,从而把电池使用时间从120天扩展到几年。这些模块“一直通过无线方式保持对动物园的温度和湿度传感器进行100%的充电,尽管与无线传感器相距30英尺的能量束时常中断,”Kressin表示。

利用该模块的神秘的Philips消费电子设备包含一个全向能量信标,通过它可以在大约1米的范围内对设备进行充电。在BETA测试中,要采用方向性天线,以便能量束能够被定位于30英尺之外的某一点。

Kressin表示,Powercast的技术不依赖于任何特殊的射频技术,可以采用几乎任何900MHz发射机或接收机。

RF能量传输通常用最大4V的电压就可以把几个毫瓦的功率传输给设备,使之成为对遥控和诸如iPod之类的小电池进行充电的理想方案。Powercast公司表示,今年医疗植入也将开始采用这种无线能量传输技术。蜂窝电话也是潜在的应用对象,但是,目前Powerharvester仅仅能够把常见蜂窝电话的电池电量充电到一半左右。

Powercaster公司表示,该技术已经获得了FCC的批准,其中,包括一系列能量信标发射机和接收机。开发工作早在2003年就开始了。Powercaster公司的技术不同于马萨诸塞州科技学院所开发的能量信标,后者采用了专用的信标和谐振天线方案。

Ref: 电子工程专辑 2007
http://www.eetchina.com/ART_8800451000_628868_NT_be319147.HTM

Monday, November 19, 2007

探讨产业发展,“中国无线传感网产业发展联盟”宣告成立

探讨产业发展,“中国无线传感网产业发展联盟”宣告成立
2007.11.20

线传感网正成为全球关注的热点领域。在杭州,来自国内外该领域的著名专家学者共同探讨了无线传感网这一IT新技术的发展前景、产业化思路和面临的主要问题。“中国无线传感网产业发展联盟”也同时在本次会议上宣告正式成立。

著名的美国橡树岭国家实验室(OAK)断言:IT时代正从“计算机即网络”转变为“传感器即网络”。为此,无线传感网技术作为现在国际最前沿的新技术被誉为IT技术的第四次产业革命,是未来IT产业创新发展的重要方向。以其智能化、低功耗、自组织的特性渗透到物流、电力、智能家庭等众多行业,提供了全新的智能化通讯、控制手段,最终将使整个世界,以及世界上的一切事物都变得更加智能化。该项技术处于计算机网络研究领域的前沿,并有可能发展成为一个新的巨大规模的高科技市场,体现出巨大产业发展的前景。

据介绍,目前这种新的网络正在长三角地区发展,并成功应用于电力监控、公共安全、智能交通、环保监控、平安家居等领域。无线传感网络已在今年召开的上海合作组织峰会的交通指挥中发挥了重要作用。并正在浦东机场进行一次重要的实际应用测试。

此次特地从日本远到而来的著名专家、被业界誉为日本“嵌入式操作系统之父”的日本YRP研究所所长坂村健教授表示,中国现代意义上的无线传感网研究几乎与发达国家同步启动、同步发展,特别是中国长三角地区的IT产业更有许多让国际社会学习和借鉴之处。他希望能与中国该领域的专家、学者和企业共同探讨无线传感网产业发展的机会,加强中国无线传感网技术与各国的合作。

无线传感网技术处于计算机网络研究领域的前沿,并有可能发展成为一个新的数万亿美元规模的高科技市场,体现出巨大产业发展的前景。为整合无线传感网产业链上下游企业,共同推动我国具有民族自有知识产权的无线传感网产业发展,“中国无线传感网产业发展联盟”也在本次会议上宣告立。该联盟的成立标志着中国无线传感网技术正式进入产业化应用阶段。

ref:
http://www.industrialcontrols.eetchina.com/ART_8800489803_2500001_NT_d3b2ba57.HTM?1000013972&8800489803&click_from=1000013972,8625589020,2007-11-20,ICCOL,EENEWS

Friday, September 07, 2007

Friday, June 22, 2007

Wibree Forum Merges With Bluetooth SIG

评述: 早该融合了,世界上不需要这么多几乎重合的标准
作为客户,我对这种由少数企业根据其利益操纵的所谓标准深恶痛绝. 但现在似乎有了一种风气, 动不动就要弄个标准.

Wibree Forum Merges With Bluetooth SIG

Bluetooth Technology Expands for Ultra Low Power PAN Applications With
Nokia's Wibree
BELLEVUE, Washington and ESPOO, Finland, June 12 /PRNewswire-FirstCall/
-- The Bluetooth Special Interest Group (SIG), the more than 8,000-company
strong trade association responsible for advancing Bluetooth wireless
technology, joined Nokia (NYSE:NOK) today in announcing that the Wibree
forum, the group specifying the Nokia developed ultra low power wireless
technology, will be merged with the Bluetooth SIG.
With this announcement, the Wibree specification will become part of
the Bluetooth specification as an ultra low power Bluetooth technology.
Because Wibree addresses devices with very low battery capacity and can be
easily integrated with Bluetooth technology, it will round out Bluetooth
technology's wireless Personal Area Networking (PAN) offering and
strengthen the technology's ability to provide wireless connectivity for
smaller devices.
"By including or referencing other wireless technologies like ultra
wideband for high speed applications, near field communication (NFC) for
association and now Wibree for ultra low power applications under the
well-established Bluetooth profiles, we are opening up a host of new
applications and functionality while keeping the user experience
consistent," said Michael Foley, Ph. D. executive director, Bluetooth SIG.
"Our members have been asking for an ultra low power Bluetooth solution.
With Nokia's innovative development and contribution to the Bluetooth
specification with Wibree, we will be able to deliver this in approximately
one year."
Wibree's development started at the Nokia Research Center in 2001.
Wibree was announced to a broader audience in October of 2006 and Nokia
stated its intention to incorporate the technology and its current forum
into an open, preferably existing industry forum to ensure Wibree's wide
adoption.
"The development work for Wibree began when we discovered a series of
interesting new use scenarios that no current local connectivity solution
was addressing. Now we are happy to see Wibree become part of the open
Bluetooth standard, opening new market opportunities and space to innovate
for the industry," said Jarkko Sairanen, Vice President of Corporate
Strategy for Nokia. "Including Wibree within an existing forum will ensure
interoperability and its wide and fast adoption. The Bluetooth SIG is the
optimal new home for Wibree."
To this day Broadcom, Casio, CSR, Epson, ItoM, Logitech, Nordic
Semiconductor, ST Microelectronics, Suunto, Taiyo Yuden Co., Ltd. and Texas
Instruments have contributed to the interoperability specification,
profiles and use case definition of Wibree in their respective areas of
expertise and will continue this work in the Bluetooth SIG working groups.
Several new companies, including device, watch and access systems
manufacturers will join the finalization of the specification. Once the
specification is finalized, the technology will be made broadly available
to the industry via the Bluetooth SIG.
"Nokia's contribution of its Wibree technology into the Bluetooth SIG
as the basis for ultra low power Bluetooth specifications will continue to
enhance the consumer experience of connecting to anything and anyone from
anywhere with Bluetooth wireless technology," said John R. Barr, Ph.D.,
chairman of the Bluetooth SIG board of directors. "This new technology, as
the basis of a wide range of ultra low power devices, is a commendable
advancement in Bluetooth technology."
From the start, Wibree was designed to work with two implementation
options - as an easily implemented extension to a classic Bluetooth radio,
and as a stand-alone implementation
The Bluetooth SIG recognized the potential of Wibree to enhance current
Bluetooth use cases around the mobile phone and PC by bringing very low
power, sensor type devices into the fold. The ultra low power extension
will allow watches and toys, as well as sports & wellness, healthcare and
entertainment devices to be easily added to one's personal area network.
This opens a new range of mobile possibilities for end users.
By leveraging Bluetooth technology's high consumer awareness (86
percent globally), the Bluetooth SIG's large membership and proven
development and qualification programs, the ultra low power solution will
be integrated faster and at a lower cost to the industry and consumers.
Thanks to its innovative design, Wibree consumes only a fraction of the
power of classic Bluetooth radios. In many cases it makes it possible to
operate these devices for more than a year without recharging.
As stated in his March 2007 ABI Research Short Range Wireless Service,
research Director Stuart Carlaw predicted a $432 milllion, 809 million
device industry for Wibree by 2012. Carlaw said, "We believe [Wibree] is a
unique technology that can leverage the very positive market position of
Bluetooth technology in segments such as medical, sports equipment and
well-being, where the total available market is extremely large and still
relatively untouched."
The work of integrating the low power technology within the existing
Bluetooth specification has begun and the first version of the
specification is anticipated during first half of 2008.
Live audiocast
Bluetooth SIG and Nokia are hosting a live audiocast for media at 16:00
CET today, accessible at: http://www.nokia.com/press
The audiocast will include a presentation by Michael Foley, Executive
Director Bluetooth SIG and Harri Tulimaa, Head of Technology Out-Licensing,
Nokia. The presentation will be followed by a Q&A where questions can be
submitted through the audiocast system. The audiocast will also be
available on-demand approximately one hour after the live presentation
terminates at: http://www.nokia.com/press
A follow up Q&A session for media will be held at 19:00 CET (13:00 pm
EDT, 10:00 am PDT). Please go to
https://lobby.mc.iconf.net/GCC/conferencing/partaccess.asp?ba=6 and enter
meeting number 751575
If you do not have internet access and want to attend the follow up Q&A
session please dial:
From the US 800-4105-734
From the UK 0800-032-4517
From Germany 089-244-43-26-33
From France 01-7099-3402
From other countries +1-800-4105-734
And when prompted enter meeting number *751575*.
About Nokia
Nokia is a world leader in mobile communications, driving the growth
and sustainability of the broader mobility industry. Nokia connects people
to each other and the information that matters to them with easy-to-use and
innovative products like mobile phones, devices and solutions for imaging,
games, media and businesses. Nokia provides equipment, solutions and
services for network operators and corporations.
About Bluetooth(R) Wireless Technology
Bluetooth wireless technology is the global short-range wireless
standard for personal connectivity of a broad range of electronic devices.
The technology is now available in its fourth version of the core
specification and continues to develop, building on its inherent strengths
- small-form factor radio, low power, low cost, built-in security,
robustness, ease-of-use, and ad hoc networking abilities. More than five
new Bluetooth enabled products are qualified every working day and 13
million Bluetooth units are shipping per week. The installed base of
Bluetooth devices is one billion and climbing, making it the only proven
choice for developers, product manufacturers, and consumers worldwide.
About the Bluetooth SIG
The Bluetooth Special Interest Group (SIG), comprised of leaders in the
telecommunications, computing, consumer electronics, automotive and network
industries, is driving development of Bluetooth wireless technology and
bringing it to market. The Bluetooth SIG includes Promoter group companies
Agere, Ericsson, Intel, Lenovo, Microsoft, Motorola, Nokia and Toshiba,
along with over 7000 Associate and Adopter member companies. The Bluetooth
SIG, Inc. headquarters are located in Bellevue, Washington, U.S.A. For more
information please visit http://www.Bluetooth.com.
The Bluetooth word mark and logo are registered trademarks and are
owned by the Bluetooth SIG, Inc.
Pictures of Wibree logo and use cases are available at http://www.wibree.com
Media assets (stills and video) to accompany stories about Bluetooth
wireless technology are available on Bluetooth.com, hosted by The
NewsMarket:
http://www.thenewsmarket.com/Bluetooth/br/Story/MultimediaPressPacks.aspx
http://www.nokia.com

http://www.prnewswire.com/cgi-bin/stories.pl?ACCT=104&STORY=/www/story/06-12-2007/0004606221&EDATE=

关于NET Micro Framework的新闻和旧闻

旧闻是ms推出.NET Micro Framework
新闻是Micro Framework Support Blackfin!

微软会一统天下吗?这对开源世界/商业市场会有怎样的影响?
所有的开发者们是否又会沦落到天天学习ms庞大API的境地?

为ADI Blackfin平台度身订造,微软推出相关开发套件
上网时间 : 2007年06月22日

微软公司近日宣布该公司已经推出用于芯片制造商ADI Blackfin平台的小型嵌入式处理器的软件开发环境。

在佛州奥兰多市举行的微软技术大会(Tech Ed conference)的声明中,微软官员表示,开发者将能够使用其.Net Micro Framework以通过采用Visual Studio这样的熟悉工具来创建用于Blackfin处理器的应用。

Blackfin是ADI用于机顶盒和工业传感器等智能器件的16/32位嵌入式处理器。它还可以用于消费产品中,例如,英国的Cambridge Audio公司已经将Blackfin处理器整合到增强压缩唱片的信号的CD播放器中,从而产生更高分辨率的声音。

Blackfin是首个支持微软.Net Micro Framework的数字信号处理器。微软.Net Micro产品经理Collin Miller表示,.Net Micro Framework是软件制造商为小型嵌入式器件从头到尾作为.Net解决方案创建的。

微软在今年年初推出了该环境,开发者可以通过该环境为比微软.Net Compact Framework所支持的器件更小的器件创建应用。.Net Micro Framework软件开发套件包含所谓的可扩展仿真器,它允许用户在不同种类的硬件上仿真应用性能。

微软公司表示,该框架还允许开发者通过工业标准通信连接和定制驱动器将硬件平台的不同范围连接到几乎所有的外围设备中。
http://www.eetchina.com/ART_8800469349_865371_NT_35d98cb9.HTM?1000013218&8800469349&click_from=1000013218,8625589020,2007-06-22,EECOL,EENEWS


http://blog.csdn.net/glacierLan/archive/2006/06/02/769439.aspx

微软推.NET Micro Framework 嵌入式开发平台进一步小型化

.NET Micro Framework是一个比.NET CF更小的平台,能够将Visual Studio工具和.NET应用扩展到众多更加小型的,资源有限的嵌入式设备开发上。至此,从中型嵌入式设备的Windows CE以及.NET CF平台,到支持大型企业应用的Windows XP Embedded,微软的.NET技术已经实现嵌入式领域的全面覆盖。

pls refer to: http://blog.csdn.net/glacierLan/archive/2006/06/02/769439.aspx
for more detail

Monday, May 21, 2007

Moteiv发布TMote Mini

采用ZigBee标准,Moteiv打造客户端“微型内核”
上网时间:2007年05月15日

无线传感器网络新创公司Moteiv日前推出新版本的Tmote节点,该产品采用ZigBee通信标准,封装在一个mini-SDIO(安全数字I/O)卡中。这个客户端“微型内核”可以嵌入到蜂窝手持设备、PDA、游戏平台和类似设备中。

标准Tmote Mini和稍长版本Tmote Mini Plus都基于Texas Instruments MSP430微控制器和TI/Chipcon CC2420无线电。两个模块都工作在2.4GHz,Tmote Minir的输出功率为0dBm(1mw),Tmote Mini Plus的输出功率为+20dBm(100 mW)。miniSDIO卡被设计成与Moteiv最初的Tmote Sky模块功能相当,使用Sky开发平台的设计工程师可以迁移至Mini和Mini Plus的生产客户端。

Moteiv将公司的无线传感器网络的市场营销到安全、气候监视和工控应用中。Moteiv CEO Rick Schell表示,新推出的miniSDIO形状因子顺应了客户希望网络可以直接与移动掌上平台集成的需求。

http://www.mediaplayer.eetchina.com/ART_8800464422_2200005_41ad80ea200705.HTM

other reference
http://www.moteiv.com/products/tmotemini.php
http://www.moteiv.com/about/pr/2007-05-08-tmotemini.php
http://www.bandwavetech.com/

Saturday, April 28, 2007

www.newtraxtech.com

http://www.newtraxtech.com/

a small company
digested from http://hi.baidu.com/vvfang
thanks for vvfang

Monday, April 23, 2007

无线个域网国家标准成功立项

无线个域网国家标准成功立项
实习生 张纪燕

本报讯笔者从2007年2月2日中国无限个域网项目组第五次工作会议获悉,中国短程无线个域网(C-WPAN)国家标准正式立项成功。国家标准化管理委员会正式批准:中国无线个域网标准正式立项为国标GB/T15629.15.4。这表明威讯紫晶、信息部标准化所、北航、海思等组成的无线个域网标准团队过去一年的工作得到了国家的肯定和支持。

  目前,C-WPAN工作组不断发展壮大,北大、北航、北邮、中科院等各大研究所加入了该工作组。该工作组非常重视标准的产业化及企业联盟工作,国内几大通信巨头企业,华为科技、清华同方、海思半导体,德赛纷纷加入其中。同时,国际上对具有独立自主知识产权的中国国家无线个域网标准和相应芯片研发工作十分关注。其中,IEEE标准化组织为了能与C-WPAN最大程度的合作,特别成了 IEEE802.15.4C工作组。与此同时,ZIGBEE联盟主席BobHeile几次访华希望与中国方在此问题上沟通与合作。这表明中国的标准化工作达到了一定的高度,引起世界各国的广泛关注和积极参与。

  据了解,工作组在按时、高质量完成工作的同时不断捕捉新的标准项目———“无限超宽带网络”,努力建好“第三方标准评检测是试验室”,并与IEEE相关组织保持良好的沟通与合作,预计今夏开始启动SC6国际提案。

Ref: 科技日报
http://www.stdaily.com/gb/zhongguoyq/2007-02/17/content_637690.htm
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Sunday, April 08, 2007

基于Java的无线传感器开发环境 Sun SPOT”

Sunspot Project Homepage 2007
http://www.sunspotworld.com/

Sun Small Programmable Object Technology (Sun SPOT)
Small Java powered Wireless Transducer Devices
http://research.sun.com/projects/dashboard.php?id=145

Squawk: A Java VM for Wireless Sensor Networks: TS-1598, 2006


Sun公布Java无线传感器等的开发环境“Sun SPOT”
http://techon.nikkeibp.co.jp/

【日经BP社报道】


NetBeans内的“SPOTWorld”传感器应用开发工具

Sun SPOT的传感器构成。传感器的外形尺寸为63.5mm×38.1mm×12.7mm。
  美国Sun Microsystems公布了基于Java技术的无线传感器网络等的开发环境“Project Sun SPOT(Small Programmable Object Technology)”。由该公司研究开发部门Sun Microsystems Laboratories(Sun Labs)开发。

  Sun SPOT的基本构成为:32位微处理器“ARM9”、支持IEEE802.15.4的无线传感器、支持无需OS的J2ME(Java2 platform, micro edition)的“Squawk”VM(虚拟机)和面向无线传感器的应用开发及使用软件工具“SPOTWorld”。“Sun SPOT的目的之一就是:让众多的Java开发人员除了面向普通计算机环境的应用之外,还可以轻松地开发可在现实中使用的应用产品”(Sun Labs高级经理Roger Meike)。比如可以设想这样的用途:通过配备在机器人等上的相机来检测人的动作,并把所获得的数据通过无线传感器传送等。

试制“会写博客”的宇航船

  该公司认为,与其它公司的开发环境相比,Sun SPOT的特点在于传感器技术。比如,使用Sun SPOT传感器的CLDC (connected limited device configuration)1.1 Squawk VM不需要OS。而且Squawk VM专门进行了耗电管理方面的优化设计。作为例证,Meike指出,为了减小耗电,可以利用Sun SPOT配备的高性能微处理器。“为了完成某一计算,与使用无线方式把数据传到其它计算机进行处理相比,将这些数据进行本地处理更为省电。能不能进行这些处理可通过VM来判断”(Roger Meike)。

   在多个Sun SPOT传感器群上运行的应用软件和SPOTWorld,也可以单独在开放源友IDE(integrated development environment)“NetBeans”上运行。所开发的应用软件也可以通过USB或者无线技术与Sun SPOT的传感器通信。无线传输数据时使用的数据加密技术也正在开发之中。Sun表示:“即使没有特定传感器方面的知识,也可以进行传感器应用软件的开 发。”

  Sun Labs的高级工程师兼经理Brenda Laurel目前还兼任美国Art Center College of Design的研究生院Media Design Program的主席。Laurel的学生目前已经开始利用Sun SPOT进行开发。据Laurel称,他的学生已经开发出了在小型宇航船上配备Sun SPOT和相机、在宇航船飞行的同时拍摄周围风景的应用产品。拍摄到的影像可以传送到特定的WWW网站上,“这就好像宇航船在写博客一样”(Laurel)。

   Sun SPOT的开发工具定于2006年5月供货。传感器由两枚板卡构成。主板上配备4MB闪存、512KB RAM、频率180MHz的ARM9和支持IEEE802.15.4的LSI。传感器板卡具备3轴加速度传感器、温度传感器、光传感器、6个模拟输入端口 和8个通用I/O引脚等。电源方面,采用电流容量750mAh、电压3.6V的锂离子充电电池。

  开发工具的价格为500美元左右(含Sun SPOT、NetBeans 5.0、Java VM和USB连接线)。据该公司称,设想的客户有研究机构、大学和对传感器技术感兴趣的人。“现在已经有不少人希望使用Sun SPOT开发产品。我们将逐一满足这方面的客户需求”(Meike)。(记者:Phil Keys,硅谷支局)

■日文原文
Sun社,Java対応の無線センサなどの開発環境「Sun SPOT」を公開

日经科技中文版----查询日本科技进展的好地方

https://techon.nikkeibp.co.jp/
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