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The Embedded Wireless Promise: Where Do We Stand?
■ Cypress Semiconductor公司无线解决方案产品市场工程师 Sherif Hanna ZigBee规格刚刚在12月推出第三版。自2004年以来，ZigBee已变得更加成熟、定义更明确、且更有针对性。这个里程碑提供了一个有趣的机会，不仅可以反映在***的ZigBee标准上，而且还能反映在***总体上的无线嵌入式控制(WiEC)技术上。在过去几年里，竞争性WiEC技术的发起者已经向设计工程师做出了多项承诺，一个问题就产生了：现在我们支持哪种观点呢？ 
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3个回答
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首先，需要给出一个定义，达到什么样的标准才能符合WiEC技术。在收发级，它们都是低功耗的无线电设备，典型距离为10m 至50m的范围，低于 4Mbps的数据传输率，并在工业、科学和医疗(ISM)频带下的任何一个频带上运行。网络协议用于在无线节点之间控制通讯，范围涉及从用于机器到机器(M2M)通信的简单的点对点拓扑，经由面向基本无线传感器网络(WSN)的星状拓扑，再到高级的自行修复网状网络，其中所有的节点都能相互通信。
在嵌入式空间方面已经花费了很多时间的设计者可能都熟悉那些WiEC发起者所做出的承诺。其承诺在强度和范围上有所不同，但是所有的WiEC技术发起者都采用了一些关键词，他们几乎是毫无例外的都要描述所提供的特性：低功耗、低成本、高可靠性、易于design-in和简单易用性。 |
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对技术作出承诺以后，对投资回报率的大胆预言也出现了--预计厂商将在短短的几年时间里销售数以亿计的产品，客户将获得更高的效率和更低的成本，整个世界将都在使用小型、低功耗收发器，而这些收发器又都互相连接。
遗憾的是，多年来一直大做广告宣传，却没有哪种单一的无线技术可以实现以上所有承诺。利用一种技术如何可以同时实现在家中控制电灯及在一个工厂控制安全阀门的功能呢？一些WiEC技术的发起者确实承诺过来实现这些功能。然而，在真正的硬件上对这些承诺进行检验后，发现市场变得日益不可信了。这可能由于发起者言过其实了，也可能是芯片和堆栈厂商交货不足，还可能是工程师不相信单凭哪一种技术可以解决所有问题。 这些承诺没有兑现有多种原因(尽管有一些承诺的确实现了)。首先就是一些计划的目标从根本上是彼此相悖的，并且工程技术挑战太大。考虑到低成本和高可靠性，设计制造一个低成本解决方案需要进行一个整体分析来缩减费用。第一，必须要缩减芯片大小，需要在收发器架构中找到折衷的办法(举例来说，开环相比于闭环调制，后者可通过提高硅片尺寸达到更高的可靠性)。其次，必须缩小网络堆栈的规模，最小化处理器在RF收发器上运行所需要代码空间总量。缩小网络规模很可能意味着必须要实现如完整的节点到节点布线和自行修复等智能特性。想要获得这些特性？您必须在芯片的面积上下功夫。 |
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这种方案中并没有什么根本上的错误；毕竟“低成本”和“高可靠性”是相对的说法。多么低的成本才算是“低成本”？那要取决于客户是谁。假如有一个特别的无线技术，每节点将花费100美元，那么对于一个以家庭应用客户为目标的照明开关来说这样的成本很可能过高。但是对于一个为工厂设计工业自动化解决方案的客户而言，100美元却可能是完全可以接受的。
对低成本和高可靠性的比较是设计无线系统时众多让步中的唯一一个例子，但是它说明了挑战所在。我们尚不很清楚为什么大家都认为必须要有一个总体上统一的无线技术。 然而，对于这个事实的初始反应是众多WiEC技术的增长，每个都声称其性能是任何一个其它产品所不及的。下面是各商标、品牌的列表：ZigBee、ANT、Z-Wave、INSTEON、Wavenis、ISA SP-100、WirelessHART(仅举几例)和许多来自Cypress、Nordic、TI和Freescale(及更多公司)的专利的RF技术。每种都相信它们可以生产更好的产品。值得注意的是，所有这些技术的目标市场并不相同，但多数都有重叠。 |
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