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一、ARM內核ZigBee無(wú)線(xiàn)單片機強勢登場(chǎng) 面對強勁的全球金融海嘯對電子和信息產(chǎn)業(yè)的沖擊，但是代表新興產(chǎn)業(yè)浪潮和技術(shù)創(chuàng )新的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )市場(chǎng)，卻是市場(chǎng)紅火，春風(fēng)鋪滿(mǎn)，百花盛開(kāi)。很多大型芯片廠(chǎng)家，雖然消減了一些其它項目，但是卻加大了在低功耗無(wú)線(xiàn)，短距離無(wú)線(xiàn)互聯(lián)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )方面的投入強度，使一大批這個(gè)領(lǐng)域的新技術(shù)和新的SOC(片上系統)產(chǎn)品提前進(jìn)入市場(chǎng)。 在這些新產(chǎn)品中，Freescale公司最新推出該公司的第三代ZigBee SoC---ARM內核的ZigBee無(wú)線(xiàn)單片機MC13224，是一顆最耀眼的新星。該芯片是全球首個(gè)實(shí)現了集成標準ARM內核和強大的32位高速處理計算能力， 內置FLASH， SRAM和 ROM，AD/DA轉換等 大量外圍電路，IEEE802.15.4 –ZigBee2006 高頻電路和最新ZigBee 2007/PRO協(xié)議棧，完美集成到了一個(gè)10X10毫米大小的芯片中(芯片外觀(guān)見(jiàn)圖1，芯片內部功能組成見(jiàn)圖2)。 圖1 MC13224 芯片外觀(guān) 用戶(hù)只需要外加天線(xiàn)(或者使用PCB天線(xiàn))和晶體等很少幾個(gè)零件，就可以構成一個(gè)功能強大的可以運行ZigBee 2007/PRO和ZigBee RF4CE等多種高級無(wú)線(xiàn)協(xié)議棧的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)或者路由器。該芯片和目前市場(chǎng)上已經(jīng)面市的ZigBee單芯片系統最大的不同是： 1.1 具有超低功耗，使用普通AA堿性電池，可以實(shí)現無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )低功耗節點(diǎn)10年無(wú)需要更換電池。 1.2 內置96K的靜態(tài)存儲器，128K閃存，同時(shí)將大量MAC處理代碼和基礎I/O代碼存放在ROM中，為ZigBee和其它協(xié)議棧節省了大量程序空間，使采用該芯片的系統，具有更大大網(wǎng)絡(luò )容量和網(wǎng)絡(luò )管理能力，能夠實(shí)現超大型高可靠無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )。而且也可以有更多的空間運行用戶(hù)自己的應用軟件。 1.3 32位強大的處理能力，使運行ZigBee網(wǎng)絡(luò )時(shí)的加密通訊和大量的加密算法，顯得輕松容易。 1.4 價(jià)格低廉，從該公司網(wǎng)頁(yè)上看到，購買(mǎi)1000片時(shí)，MC13224每片價(jià)格僅僅4.7美元。 圖2 MC13224 功能框圖 二、無(wú)線(xiàn)互聯(lián)和無(wú)線(xiàn)傳感器市場(chǎng)將更加火爆ARM內核ZigBee無(wú)線(xiàn)單片機的上市，給無(wú)線(xiàn)互聯(lián)和無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，將帶來(lái)一系列新的變化： 2.1 功耗更低的競賽：MC13224不僅可以使用普通堿性電池，實(shí)現較長(cháng)的工作時(shí)間，而且可以使用更為小巧的紐扣電池供電，這就為實(shí)現能量搜集這樣的微功耗傳感器網(wǎng)絡(luò )，打下了很好基礎，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )采用太陽(yáng)能，風(fēng)能，振動(dòng)，化學(xué)等自然能量來(lái)提供能源將迅速變?yōu)楝F實(shí)。 2.2 更加大型，高可靠性商業(yè)用途無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )成為可能。目前以8051為內核ZigBee無(wú)線(xiàn)單片機，在家庭自動(dòng)化，遙控，節能等應用中，是很好的選擇，但是對于大型商業(yè)樓宇的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和大型工廠(chǎng)和農業(yè)應用等，需要更大型的組網(wǎng)功能，使用32微ARM強大的處理能力和網(wǎng)絡(luò )控制能力，就顯得非常必要。32位內核無(wú)線(xiàn)單片機的上市，必將加速這方面的應用(圖3是一個(gè)典型的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )，節點(diǎn)采用成都無(wú)線(xiàn)龍通訊的產(chǎn)品MC13224 ZigBee PRO 傳感器節點(diǎn))。 圖3 采用MC13224節點(diǎn)和路由器的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò ) 2.3 網(wǎng)絡(luò )監視管理更加方便容易采用32位處理器內核后，對于網(wǎng)絡(luò )組織，維護和路由等，能夠在更短的時(shí)間內完成，由于芯片內部可以運行實(shí)時(shí)操作系統，所以可以輕松實(shí)現多任務(wù)和多進(jìn)程，能留出更多時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )加密通訊算法和網(wǎng)絡(luò )監控算法，這樣，不僅僅能快速實(shí)現網(wǎng)絡(luò )監控任務(wù)，將傳感信息直接連接到互聯(lián)網(wǎng)，而且還能實(shí)現節點(diǎn)自動(dòng)定位計算，網(wǎng)絡(luò )自動(dòng)維護等高級功能(圖4是采用GUI界面監視網(wǎng)絡(luò )的情況，截圖是來(lái)自成都無(wú)線(xiàn)龍通訊公司自主開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )定位和監控軟件包)。 圖4 支持強大GUI遠程無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )監控軟件 三、有橋又有船，無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )開(kāi)發(fā)設計將更加順暢MC13224這樣單芯片ZigBee無(wú)線(xiàn)單片機的上市，為更多的電子工程師和更多的企業(yè)投入無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和無(wú)線(xiàn)互聯(lián)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，提供了極大的方便，這是因為多年來(lái)ARM嵌入式設計的知識已經(jīng)非常普及，大量相關(guān)的教材和免費資源，已經(jīng)使很多工程師非常熟悉了ARM處理器的體系和結構，包括軟件開(kāi)發(fā)設計的細節和方法，目前開(kāi)發(fā)MC13224這樣的無(wú)線(xiàn)單片機，從開(kāi)發(fā)環(huán)境，使用工具和軟件結構等多方面，非常容易上手，和開(kāi)發(fā)其它ARM處理器的嵌入式應用一樣方便快捷，這就好像有了船。 另外一方面，近年來(lái)國內涌現出一批像成都無(wú)線(xiàn)龍通訊這樣的高科技企業(yè)，不斷跟蹤無(wú)線(xiàn)傳感器橋網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的前沿，開(kāi)發(fā)出大批相關(guān)開(kāi)發(fā)系統，軟件和教材，為廣大電子工程師提供了快速進(jìn)入無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)開(kāi)發(fā)提供了新的橋梁。 在MC13224芯片在全球剛剛發(fā)布的同時(shí)，成都無(wú)線(xiàn)龍通訊科技公司同步推出了DREAMRF3224 ZigBee pro 無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )高級開(kāi)發(fā)平臺(見(jiàn)圖5所示)。 圖5 DREAMRF3224 ARM 內核無(wú)線(xiàn)單片機高級開(kāi)發(fā)平臺 該平臺由一個(gè)高級多功能ARM STR912 網(wǎng)關(guān)(包括320X240彩色大型LCD顯示器和觸摸屏，100M以太網(wǎng)，串口， USB口，CAN多種接口)和8個(gè)電池供電的MC13224芯片微功耗無(wú)線(xiàn)傳感器路由器和終端節點(diǎn)(包括了溫度，光線(xiàn)，加速度等多種傳感器，可以擴展數到數千個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn))組成。為客戶(hù)開(kāi)發(fā)MC13224 ZigBee PRO無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )和ARM無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)提供了完整的兼容IAR ARM 5.20強大的編譯，調試和J-LINK高級仿真環(huán)境。同時(shí)提供的了全套無(wú)線(xiàn)龍通訊公司開(kāi)發(fā)的ZigBee 2007/PRO核心代碼和示范表演C源代碼，為客戶(hù)快速入門(mén)和開(kāi)發(fā)，掃清了最后障礙。使國內用戶(hù)可以同步采用高水平成套開(kāi)發(fā)系統和高級設計工具，輕松進(jìn)入當今ZigBee PRO無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的最前沿。我們深信不愁橋和船，國內ZigBee PRO和其它無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，必將更加百花齊放，紅紅火火。ZigBee技術(shù)在工業(yè)控制、家庭自動(dòng)化、節能產(chǎn)業(yè)、樓宇控制、農業(yè)自動(dòng)化、智能小區、無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )等領(lǐng)域的應用，將更上一層樓。再次掀起應用狂瀾。 |
