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來(lái)源：艾睿電子 目前市面上已經(jīng)有各式各樣的無(wú)線(xiàn)技術(shù)，各有其優(yōu)缺點(diǎn)與其應用領(lǐng)域，若能結合多種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，將能使物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設備擁有更佳的效能表現。本文將為介紹一些無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的特性，以及艾睿電子所提供的解決方案優(yōu)勢。 ZigBee采用網(wǎng)狀拓撲與網(wǎng)關(guān)結合組建網(wǎng)絡(luò ) ZigBee（802.15.4）和BLE（低功耗藍牙）是市場(chǎng)上最流行的兩種IoT無(wú)線(xiàn)低功耗協(xié)議，兩者都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。ZigBee是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，旨在中等距離上傳輸少量數據。它在網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)絡(luò )上運行，這意味著(zhù)來(lái)自單個(gè)傳感器節點(diǎn)的信息會(huì )穿過(guò)一組（或“網(wǎng)狀”）模式，直到傳輸到達網(wǎng)關(guān)。 ZigBee是一個(gè)局域網(wǎng)（LAN），因此，它是家庭自動(dòng)化和智能照明的理想協(xié)議。盡管ZigBee的范圍更廣，但它仍然相當受限，并且不是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應用等高度儀表化安裝的最佳選擇。由于其網(wǎng)狀拓撲，ZigBee網(wǎng)絡(luò )具有更高的延遲，當多個(gè)節點(diǎn)嘗試通過(guò)單個(gè)節點(diǎn)到達網(wǎng)關(guān)時(shí)，這可能會(huì )導致產(chǎn)生瓶頸。 
BLE聯(lián)網(wǎng)范圍較短、數據速率較高 低功耗藍牙（BLE）則是種個(gè)人局域網(wǎng)（PAN），目的是為了要能夠連接到用戶(hù)附近的設備，因此BLE的聯(lián)網(wǎng)范圍比ZigBee短得多，但它的數據速率也高得多。BLE在短爆沖（short burst）時(shí)的數據速率為2 Mbit/s。BLE可在這些短爆沖時(shí)之間“休眠”，這是ZigBee所沒(méi)有的功能，它只需要使用更少的數據和電力。 許多BLE應用旨在使用智能手機作為網(wǎng)關(guān)，但是，這僅在智能手機存在時(shí)才有效。對于智能手表或健身手環(huán)等可穿戴設備來(lái)說(shuō)，還可以勝任，但在商業(yè)和工業(yè)應用中使用的傳感器通常是無(wú)人值守的，這使得智能手機網(wǎng)關(guān)變得不切實(shí)際或無(wú)法實(shí)現。
結合BLE和ZigBee打造強大的個(gè)人和局域網(wǎng) 實(shí)際上BLE和ZigBee是可以相輔相成的，一些開(kāi)發(fā)人員發(fā)現BLE和ZigBee的組合，可以打造非常強大的個(gè)人和局域網(wǎng)設備。 以智能門(mén)鎖為例，使用者可以采用智能手機通過(guò)BLE鏈接打開(kāi)。同一個(gè)門(mén)鎖也可以通過(guò)ZigBee連接到家庭路由器，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行控制。因此，當主人靠近門(mén)口時(shí)，他的手機會(huì )使用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )或Wi-Fi與路由器通信，并使用路由器內部的ZigBee堆棧自動(dòng)開(kāi)門(mén)。但是，如果互聯(lián)網(wǎng)連接中斷，用戶(hù)則可以使用智能手機通過(guò)BLE打開(kāi)門(mén)鎖。
支持雙協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)平臺參考設計 艾睿電子還提供了一個(gè)使用支持Zigbee和BLE的STM32WB的參考設計。該解決方案可以使用相同的硬件支持Zigbee和BLE堆棧，并且還集成了RF前端IC，使模塊能夠產(chǎn)生20dBm輸出以用于遠距離應用，參考應用也可用于同時(shí)運行Zigbee和BLE堆棧。 意法半導體（ST）推出的STM32WB是一款雙核、多協(xié)議和超低功耗2.4 GHz MCU片上系統。它支持BLE 5.0以及IEEE 802.15.4協(xié)議（在單一和并發(fā)模式下），涵蓋了廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應用需求。該模塊基于ST一流的超低功耗MCU，具有廣泛的外設集，可縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間、降低BOM成本并延長(cháng)應用電池壽命。它以小尺寸集成了完整的參考設計，將產(chǎn)品線(xiàn)集中為相同的封裝，并提供廣泛的認證范圍。 該參考設計包括一組原理圖、PCB圖檔、代碼示例（例如PIR控制、照明控制）和文檔，旨在簡(jiǎn)化新產(chǎn)品設計的開(kāi)發(fā)過(guò)程。開(kāi)發(fā)人員可以使用包括無(wú)線(xiàn)安全、OTA軟件更新、電池操作的低功耗待機在內的軟件資源。 除了IoT控制，艾睿電子工程解決方案還將視頻和音頻流功能集成到STM32WB。通過(guò)使用STM32WB模塊中的BLE MAC和雙核MCU功能，系統可以將JPEG圖像和音頻傳輸到范圍達300m的不同IoT設備。開(kāi)發(fā)人員可以利用這一獨特的功能來(lái)進(jìn)行產(chǎn)品差異化。例如為門(mén)鈴添加音頻通信功能，以創(chuàng )建可以控制Zigbee設備，并與Zigbee網(wǎng)關(guān)通信的音頻門(mén)鈴產(chǎn)品。
結合人工智能技術(shù)的智能家居系統 持AI的深度處理和學(xué)習能力。艾睿電子提供的AI智能家居解決方案的范圍從AI熱偵測、視頻／音頻流、語(yǔ)音UI，和IoT控制，到AGV（無(wú)人搬運車(chē)）等應用。主要差異在于該解決方案使用低成本MCU，可用于提供在消費電子市場(chǎng)中，為AI智能家居應用，實(shí)現低成本、高性能的解決方案。 以下是可供所有開(kāi)發(fā)人員使用的AI智能家居解決方案列表： · 人工智能熱成像解決方案 · 無(wú)線(xiàn)視頻／音頻流系統 · 類(lèi)似智能手機的觸摸屏幕用戶(hù)接口 · 低功耗的Zigbee控制系統 艾睿電子和ST開(kāi)發(fā)的智能家居解決方案用到兩顆ST的MCU──STM32WB和STM32H7，便能應用在日常生活中的不同應用上，包括嬰兒監控器、門(mén)鈴門(mén)鎖、家居智能攝像頭、游戲機，以及不同的智能家電上，例如空調、家庭音響、洗衣機等等。
更便利的60GHz毫米波無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)器 此外，ST推出基于60GHz毫米波開(kāi)發(fā)了一系列獨具創(chuàng )新的超低功耗無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)器（ST60），也叫毫米波非接觸式連接器，現已經(jīng)被應用于多種領(lǐng)域。 ST60具備低時(shí)延通信響應的優(yōu)勢，響應時(shí)間是7微秒，比5G快一百倍，ST60無(wú)接觸通訊速率可以達到單通道6.25Gbps，可以很容易地利用多通道組合方式達至更高速率要求。在無(wú)接觸顯示屏系統中，720p屏需要單通道，1080p屏需要雙通道，4K屏需要四通道，可以滿(mǎn)足各種分辨率的需求。 ST60系列有兩個(gè)料號，ST60A2可支持超高數據帶寬，以及工業(yè)級的溫度，憑借其SLVS輸入接口可以兼容DP、SATA、PCIe等的數據通道和SGMII千兆以太網(wǎng)，這可以讓其應用領(lǐng)域更廣。ST60A3則可支持eUSB2接口，方便適配于USB2連接的設備。 結語(yǔ) 市面上眾多的無(wú)線(xiàn)傳輸協(xié)議，彼此之間看似具有競爭關(guān)系，但若將其結合，各自取其優(yōu)點(diǎn)，則可以提升系統的功能與效能。艾睿電子與ST合作，推出各種結合種通信協(xié)議的影音傳輸系統、物聯(lián)網(wǎng)傳感系統，結合人工智能讓使用界面更直覺(jué)、對象的判斷更為精準，這些參考設計將可協(xié)助客戶(hù)加速開(kāi)發(fā)相關(guān)智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統的速度，值得有興趣的廠(chǎng)商深入了解與參考。 |
