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用“微塵”連接工業(yè)網(wǎng)絡(luò )
對于許多工業(yè)應用而言，相比有線(xiàn)方案，WSN更容易查錯、維護和修復。此外，無(wú)線(xiàn)方案也更加靈活，能夠更容易和更快捷地重配置網(wǎng)絡(luò )。日前，凌力爾特(Linear)公司就宣布，其Dust Networks SmartMesh無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品現已進(jìn)入中國市場(chǎng)，包括用于工業(yè)應用的SmartMesh WirelessHART，以及基于6LoWPAN和802.15.4e標準的SmartMesh IP。
Dust Networks曾經(jīng)是一家超低功耗嵌入式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品供應商，2011年被Linear收購。作為一種推廣應用智能無(wú)線(xiàn)傳感器的簡(jiǎn)單方法，“Smart Dust”概念以及基于此概念的SmartMesh網(wǎng)絡(luò )由Dust Networks創(chuàng )始人Kris Pister首先提出。該網(wǎng)絡(luò )由一個(gè)負責收集和轉發(fā)數據的自成形網(wǎng)狀節點(diǎn)或“微塵”(mote)，與一個(gè)用于監視和管理網(wǎng)絡(luò )性能并向主機應用程序發(fā)送數據的網(wǎng)絡(luò )管理器組成。
而WirelessHART則是一種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)通信協(xié)議，包括HART通信協(xié)議標準(IEC6158)、EDDL(IEC61804-3)和IEEE802.15.4。它在HART協(xié)議中增加了無(wú)線(xiàn)功能，同時(shí)保持了與現有HART設備、指令和工具的兼容。據HART通信基金會(huì )透露，目前在全球主要制造場(chǎng)所安裝有8000多個(gè)WirelessHART網(wǎng)絡(luò )，涉及數據中心電能管理、可再生能源、遠程監測和交通運輸等多個(gè)行業(yè)。
Linear Dust Networks產(chǎn)品部門(mén)總裁Joy Weiss認為，Dust Networks技術(shù)的最大特點(diǎn)是實(shí)現了低功率、基于相關(guān)標準的射頻技術(shù)、時(shí)間分集、頻率分集和物理分集的完美組合，可確?？煽啃?、可擴展性、無(wú)線(xiàn)電源靈活性及易用性。據稱(chēng)，HART協(xié)議成功的關(guān)鍵是時(shí)間同步網(wǎng)格協(xié)議(TSMP)。HART的5個(gè)關(guān)鍵部分是時(shí)間同步的通信、跳頻、自動(dòng)節點(diǎn)聯(lián)接與網(wǎng)絡(luò )組建、完全冗余的網(wǎng)格路由以及安全的消息傳送。TSMP網(wǎng)絡(luò )也可以實(shí)現自組，每個(gè)TSMP節點(diǎn)可以智能的發(fā)現鄰居、測量射頻信號強度、捕捉同步與跳頻信息，然后與相鄰節點(diǎn)建立路徑和鏈路。
Dust Networks產(chǎn)品均建立在其Eterna IEEE 802.15.4e SoC技術(shù)之上。該公司稱(chēng)，基于其Eterna技術(shù)的產(chǎn)品功耗是競爭產(chǎn)品的八分之一，這意味著(zhù)它們的使用時(shí)間長(cháng)8倍，即使它們由電線(xiàn)供電，其“綠色”水平也能高出8倍。此外，Eterna低功耗產(chǎn)品還實(shí)現了無(wú)電池型能量采集。
Dust Networks公司今年推出的LTC5800 SoC產(chǎn)品在72引腳 10x10mm QFN封裝中包括了傳感器網(wǎng)絡(luò )軟件和所有的射頻電路組件，包括一個(gè)內置功率放大器和一個(gè)ARM Cortex-M3 32位微處理器；LTP5901/LTP5902 mote模塊則提供了易于集成的表面貼裝型PCB，已通過(guò)FCC、CE和IC模塊化射頻認證。其中，LTP5901模塊包括一個(gè)內置片式天線(xiàn)，而 LTP5902模塊則內含一個(gè)MMCX天線(xiàn)連接器。
所有的SmartMesh網(wǎng)絡(luò )均采用集中管理的方式，從而提供全面的安全和網(wǎng)絡(luò )管理能力。SmartMesh WirelessHART管理器(LTP5903)每個(gè)網(wǎng)絡(luò )可支持多達500個(gè)節點(diǎn)，SmartMesh IP管理器每個(gè)網(wǎng)絡(luò )可支持多達100個(gè)節點(diǎn)，而且多個(gè)SmartMesh子網(wǎng)絡(luò )可以并排部署以構建非常龐大的網(wǎng)絡(luò )。
凌力爾特 Dust Networks 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )
超低功耗Zigbee技術(shù)推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
并非所有無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )收發(fā)器芯片都為工業(yè)應用設計，許多芯片是為短距離通信設計的，屬于緊湊、超低功耗器件。它們使用Wi-Fi (IEEE 802.11)和ZigBee (IEEE 802.15.4)通信協(xié)議，可以工作在免許可的2.4GHz工業(yè)、科學(xué)和醫療(ISM)頻段，也有芯片使用藍牙協(xié)議(IEEE802.15.1)。芯科實(shí)驗室有限公司(Silicon Laboratories)日前新增的低功耗無(wú)線(xiàn)嵌入式產(chǎn)品—Ember ZigBee解決方案就是其中一例。
完整Ember ZigBee解決方案包括EM35x SoC、網(wǎng)絡(luò )協(xié)處理器(NCP)產(chǎn)品以及EmberZNet PRO軟件。Silicon Labs Ember ZigBee解決方案總經(jīng)理Bob LeFort認為，Ember ZigBee平臺是“目前2.4GHz無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中最全面完整，并且特性最為豐富的ZigBee解決方案”，將有助于設計人員開(kāi)發(fā)向快速增長(cháng)的物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)(智能能源、家庭自動(dòng)化、安全、照明)，開(kāi)發(fā)出高性能、低功耗和可靠的2.4GHz無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )解決方案。
支持他做出上述判斷的理由包括：
● EM35x集成2.4GHz IEEE 802.15.4收發(fā)器和+8dBm功率放大器、ARM Cortex-M3內核、192kB Flash存儲器和12kB RAM。既可作為SoC部署，用于成本敏感的低功耗傳感器網(wǎng)絡(luò )以及其他簡(jiǎn)易連接裝置，也可在復雜應用中配置為NCP，在高性能應用處理器上運行。Linear稱(chēng)，相比其它ZigBee解決方案，Ember ZigBee器件的電池壽命至少延長(cháng)25%。
● 經(jīng)過(guò)檢驗的EmberZNet PRO軟件在更大、更具挑戰性的網(wǎng)絡(luò )中表現出了極強的穩固性、可擴展性和易用性。作為協(xié)議棧輔助工具，Ember桌面環(huán)境軟件可以為開(kāi)發(fā)人員提供成熟的圖形界面和調試工具，以及針對ZigBee智能能源、家居自動(dòng)化和照明鏈路配置的應用模板，由此縮短設計時(shí)間。
Bob LeFort同時(shí)表示，Zigbee聯(lián)盟預計將于2013年推出基于IP的ZigBee和Sub-GHz技術(shù)。因為Zigbee如果不能夠接入到IP互聯(lián)網(wǎng)，它所能發(fā)揮的價(jià)值就會(huì )被極大削弱。所以，如何把所有Zigbee網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)上的信息接入互聯(lián)網(wǎng)，使用戶(hù)能夠非常方便、且安全的去訪(fǎng)問(wèn)和控制Zigbee節點(diǎn)是非常必要的。
藍牙4.0，讓智能生活更完美
為了協(xié)助SIG的成員、分銷(xiāo)商及消費者更好的識別具有藍牙4.0版本兼容性的新設備，藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)于2011年增加Bluetooth Smart Ready和Bluetooth Smart兩個(gè)全新商標。其中，Bluetooth Smart Ready設備包括手機、平板電腦、個(gè)人電腦及電視機等處于消費者互聯(lián)世界核心的電子設備，可以執行藍牙4.0版本雙模無(wú)線(xiàn)標準；而B(niǎo)luetooth Smart設備則涵蓋低功耗藍牙4.0版本單模無(wú)線(xiàn)標準的設備，包括心率監測儀、計步器等使用紐扣式電池，以及用于收集特定信息的感應器類(lèi)電子設備。
而微軟Windows 8系統日前宣布全面支持藍牙4.0則更是為SIG今后的推廣注入了強心劑。這意味著(zhù)藍牙4.0可在任何使用Windows 8 的產(chǎn)品上運行，例如新款Surface平板電腦即為Bluetooth Smart Ready產(chǎn)品，它可以連接到諸如無(wú)線(xiàn)音箱等大家所熟悉的藍牙設備。
Windows 8對藍牙4.0技術(shù)在操作系統層級的支持，促使眾多軟件與硬件開(kāi)發(fā)商開(kāi)始進(jìn)軍這個(gè)價(jià)值數十億美元的藍牙產(chǎn)品市場(chǎng)。App開(kāi)發(fā)者使用一個(gè)API即可將Bluetooth Smart低耗能傳感器傳來(lái)的數據傳送到Bluetooth Smart Ready產(chǎn)品的應用程序上，例如將健身或醫療設備上的數據傳送到微軟Surface上?！耙呀?jīng)有OEM廠(chǎng)商將藍牙傳感器裝在牙刷中，刷牙的數據就可以發(fā)送到搭載Bluetooth Smart Ready的終端設備上。這樣，父母就可以每天監測到孩子在家刷牙的次數、時(shí)長(cháng)等參數，非常有趣?！盨IG首席營(yíng)銷(xiāo)官卓文泰(Suke Jawanda)說(shuō)。
再例如，現今世界各地約有2億8千萬(wàn)糖尿病患者，只要透過(guò)載有藍牙技術(shù)的血糖儀，他們便可以把自己的血糖讀數傳送至移動(dòng)電話(huà)、平板電腦或個(gè)人電腦內儲存，并且透過(guò)在設備內的系統程式進(jìn)行數據分析，再將數據轉化為圖表，從而紀錄及分析他們每周、每月以至每年的血糖讀數。這將為現有醫療用戶(hù)、醫療設備制造商和應用程序開(kāi)發(fā)者開(kāi)啟全新的應用體驗及龐大的商機。
據SIG大中華區技術(shù)市場(chǎng)經(jīng)理呂榮良透露，在目前SIG制定的“核心規范藍圖設計”中，一項名為“Budapest”的核心版本非常引人關(guān)注。它將包括藍牙經(jīng)典增強功能(Piconet時(shí)鐘調整、插槽可用性屏蔽、時(shí)鐘微調、低延遲重新連接和安全連接)，以及藍牙低耗能增強功能(安全連接、L2CAP面向連接信道、多任務(wù)處理通知與指示、公共室內定位、增強隱私等)。而在未來(lái)幾個(gè)月中，其它如動(dòng)態(tài)血糖監測、環(huán)境感應、室內定位、位置與導航、網(wǎng)絡(luò )可用性、脈搏血氧計、傳感器互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、3D同步模式等大量規范藍圖設計文件都將陸續出臺。
“通過(guò)藍牙連接將云數據安全傳輸到網(wǎng)絡(luò )服務(wù)和應用中，是云計算乃至物聯(lián)網(wǎng)的重要組成部分”Suke Jawanda表示。根據SIG的預測，藍牙技術(shù)大規模生態(tài)系統預計將在五年內取得引人注目的成果，據估算在2017年前藍牙設備的出貨量將累積達到200億?！癝IG全球目前擁有17000家成員公司，在中國擁有1200家成員，并且以每個(gè)月20%的速度增長(cháng)，這也是我們加大3倍的力度投入中國市場(chǎng)的原因?！?
SIG首席營(yíng)銷(xiāo)官卓文泰
移動(dòng)設備訪(fǎng)問(wèn)
