标准简化无线传感和控制网络开发

标准简化无线传感和控制网络开发

继无线语音和数据网络之后，用于传感和控制的无线网络成为令人激动的第三代无线网络。无线通信与新兴的能量采集和低功耗传感器网络相结合将带来的全新电子设备，从而对人们的娱乐、工作和日常生活事务管理方式产生革命性影响。

尽管联网“智能”传感器带来了前所未有的市场机会，但它同时也给设计人员提出独特的挑战，尤其是在成本、全球管制标准的兼容性、各品牌产品之间的互操作性、多方货源等方面，当然还包括驱动与维护可靠性、永远在线的连接能力等。这种连接能力必须能在住宅或苛刻的环境中，以及具有环境控制与自动化安全应用的“绿色”楼宇中维持许多年。

通过采用一系列用于无线电和软件堆栈的标准，将有助于开发人员获得面向未来低功耗无线传感器网络的有效而清晰的路线图。

对传感器的要求与对无线语音和数据网络的要求完全不同。最显著的差异点在于供电：传感器通常采用不可再充电的硬币电池供电，或者通过太阳能电池板、振动能量采集装置等获取供电能量，而且其工作时间必须长达数年。其它传感器特有的应用要求与自动网络组织、可靠性、通信范围和单个网络中受支持的节点数有关。

对于无线传感器收发器而言，主流标准是IEEE 802.15.4，数家供应商针对该标准提供兼容的收发器芯片。一些芯片是该标准的最低实现方案；另外一些芯片则提供在某些应用领域中有用的附件，诸如针对硬币电池和无电池应用的节能功能。

ZigBee由一个拥有活跃市场的强大的动态标准团体支持，它专注于各种商业、家庭自动化和工业市场。ZigBee Pro类似于ZigBee，但前者可为不利于无线电的环境提供更强大的抗干扰能力以及更宽的范围和更多的节点。

ZigBee专用协议由针对具体功能的ZigBee协议子集组成。这些面向任务的更小堆栈需要更低的MIPS和更少的闪存，并且其功耗更低。目前已经开发并发布了用于智能能量和家庭自动化的专用协议。ZigBee绿色电源协议仍在开发之中。该协议针对能量采集解决方案，将为具有ZigBee网络与传感器的超低功耗能量供应的无缝连接能力提供指导。

ZigBee组织表示，绿色能源将使ZigBee和ZigBee Pro网络实现新的能力，并将为在住宅、商业和工业环境中部署使用能量采集的开关、传感器和控制器提供具有竞争力的成熟市场。

ZigBee组织曾在今年年初宣布与四家全球最大的消费电子制造商合作。最终产生了ZigBee RF4CE标准，该标准为针对家庭自动化和娱乐应用的基于ZigBee的RF遥控和设备开发提供了公共平台。ZigBee RF4CE标准将为消费者提供能够穿透墙壁和房门进行传输的多功能遥控、互动功能。而且，利用ZigBee的低功耗特性，采用内部硬接线的单个硬币电池供电可使设备工作时间达到十年以上。

通过构建结合ZigBee与低功耗路由（LPR）网络精髓的网状网络，有可能设计和开发出“无电池”网络；网状节点路由器仍然需要采用电池来驱动，但是无电池终端设备可以通过能量采集解决方案供电。这样以来整个网络都可由一台供电的网络控制设备进行控制。