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技術專題
無線個人局域網(wǎng)
無線個人局域網(wǎng)
許多開發(fā)項目都具有無線組件。有許多不同的無線技術可用,包括Wi-Fi,GSM,RFID,藍牙,2.4G定制協(xié)議和個人局域網(wǎng)。個人區(qū)域網(wǎng)絡使用高級通信協(xié)議來創(chuàng)建由小型,低功耗數(shù)字無線電功能設備構建的區(qū)域網(wǎng)絡。
特別是個人區(qū)域網(wǎng)已經(jīng)越來越流行。這是由于許多因素造成的:
外形小巧
靈活性
提供低功耗解決方案
低復雜度提高了可靠性
帶有電源軌和SPI通信的擴展端口可以在將來輕松提供無線連接選項。
個人局域網(wǎng)解決方案
Microchip,Atmel和德州儀器(TI )是個人局域網(wǎng)(Wikipedia)解決方案的眾多提供商中的佼佼者。每個都支持多種協(xié)議。一些可用的協(xié)議以及我們使用過的一些協(xié)議包括:
Microchip:ZigBee和自定義MiWi協(xié)議
Atmel:ZigBee和自定義ZigBit模塊
德州儀器(TI):ZigBee,SimpleLink和自定義SimpliciTI協(xié)議
圖1 –使用Microchip模塊和MiWi模塊的小型低功耗電路
能力要求
這些協(xié)議和模塊包含廣泛的功能和特性。選擇協(xié)議和模塊時,關鍵要求包括:節(jié)
點數(shù)
存在的解決方案支持從兩個到數(shù)千個聯(lián)網(wǎng)設備的所有內(nèi)容。
拓撲結構
設備鏈接在一起的方式會影響網(wǎng)絡的復雜性,延遲和可靠性。最簡單的拓撲是對等網(wǎng)絡,其中每個設備僅直接與其鄰居通信。
圖2:對等拓撲
對于較大的網(wǎng)絡,群集樹拓撲引入了路由,從而允許通過已建立的“分支”將消息發(fā)送到非鄰居設備。
圖3:集群樹拓撲
盡管群集樹拓撲允許進行路由,但它并不是以最有效的方式進行的-在將某些消息路由回目的地之前,它們將一直路由到樹的基礎。對于更適應,可靠和更快的網(wǎng)絡,網(wǎng)狀拓撲更適合。網(wǎng)狀網(wǎng)絡允許每個設備自由地沿著最直接的路徑進行路由。
圖4:網(wǎng)狀拓撲
范圍
模塊的范圍可以從幾米到幾百米不等。
力量
許多模塊和協(xié)議允許低功耗設備輕松實現(xiàn)兩年或更長時間的電池壽命。
尺寸
模塊尺寸小巧,從10mm到20mm。
到期
許多供應商提供的解決方案可以滿足許多需求,并擁有評估板,可以快速使網(wǎng)絡正常運行,從而縮短開發(fā)時間。對于評估和選擇技術,特定模塊或協(xié)議的經(jīng)驗非常寶貴。許多性能限制是未知的,只有在開發(fā)過程開始后才能發(fā)現(xiàn)。選擇新發(fā)布的技術或第一代技術始終是謹慎的標志。
批準書
無線系統(tǒng)有嚴格的法規(guī),獲得批準的過程既耗時又昂貴。上述許多解決方案提供商都已預先獲得批準,從而可以更快,更便宜地開發(fā)產(chǎn)品,并且風險更低。
圍捕
電子設備之間的互連性是日益增長的需求。個人區(qū)域網(wǎng)絡技術提供了一個平臺,可用于創(chuàng)建從小到大的短距離無線網(wǎng)絡,并具有提高效率,安全性和便利性的能力。