我们如何理解嵌入式无线技术未来

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1、ZigBEEANT、乙Wave、INSTEON.Wavenis和WirelessHART共同分享了无线嵌入式控制市场，但是他们之间并没有真正的赢家。本文试图从各个角度来阐释这种现象背后的种种原因。【IT专家网独家］ZigBEEANT、Z-Wave、INSTEON、Wavenis和WirelessHART共同分享了无线嵌入式控制市场，但是他们之间并没有真正的赢家。本文试图从各个角度来阐释这种现象背后的种种原因。ZigBee规范在刚刚过去的2007年12月推出了第三版本。自从2004年以来，ZigBee在经历了漫长的过

2、程之后，变得更加成熟、定义更加规范，也更有针对性。具有里程碑意义的笫三版本不但为我们反映了ZigBee标准目前的情况，同时也反映了整个无线嵌入式控制(WiEC)技术的进展情况。在过去的儿年屮，无线嵌入式控制(WiEC)技术的推动者们已经无数次的向设计工程师们描述了其美好愿景，但是有一个问题，我们仍然不得不问：我们真的理解嵌入式无线技术吗?首先，应该给出无线嵌入式控制(WiEC)技术的合理定义。在收发器层，无线嵌入式控制技术通常指的范围在是10米到50米之间的低功率无线电波，数据速率在4Mbps以下，运行在任何工业、

3、科学和医疗(ISM)频段。无线嵌入式控制(WiEC)技术利用网络协议来控制无线节点Z间的通信。网络的拓扑结构通常有两台机器Z间(M2M)进行通信的简单的点对点拓扑，无线传感器网络(WSN)的星型拓扑，以及mesh拓扑。在所有这些拓扑结构中，节点之I'可都可以进行通信。任何沉浸在嵌入式技术多年的设计工程师都会对无线嵌入式控制技术的推动者们所描述的美好愿景历历在目。这些愿景会不断发生变化，但是，无一例外的，推动者们都使用了以下一些关键词来对无线嵌入式控制技术进行描述：低功率、低成本、高可靠性、高安全性、易于设计和易于使

4、用。伴随着技术上的美好愿景随之而来的是对投资冋报率的大胆展望■生产商在短短数年内就可以卖掉上亿件产品，消费者逐渐意识到无线嵌入式控制技术所带来的效率的提高和成本的降低，整个世界被被这些小型低功率收发器所覆盖，它们将所有东西都连接在了一起。炒作背后的真相然而，不幸的是，在炒作多年之后，仍然没有一种单一的无线技术能够同时满足上述那些美好的愿景。在实际的工程中，我们看到的往往是折衷方案。怎么可能会有一种技术能够适合同时控制家里的电灯和控制工厂的安全阀呢?而一些无线嵌入式控制技术的推动者们的确向我们描述过这种美好的愿景。然

5、而，在幻灯片陈述完这些美好的愿景之后开始的实际硕件操作时，却出现了许多意想不到的情况。或许是推动者们夸大其词了，或许是芯片和协议栈厂商太逊色了。或许，工程师们根本就不应该相信一种技术就可以解决所有问题这种鬼话。有几个原因可以解释为什么这些愿景会失败(尽管有一些确实实现了)。首先就是，有一些指定的性能目标从根本上就与其它一些相对立，这为工程上带来了不可逾越的挑战。比如,低成本与高可靠性。在工程上实现低成本需要--整套方法来减少花费。首先，必须减小硅片的大小，这就需要在收发器架构(比如开坏与闭坏调制，后者能提供更高的可

6、靠性，但是需要极大的增加尺寸的大小)上进行折衷。接下来，网络协议栈的大小需要裁减，以最小化运行RF收发器的处理器所需的代码空I'可的数量。而减小网络协议栈就意味着一些智能化功能(如完整的点到点路由和网络自愈合能力)将不复存在。需要这些功能吗?那你必须在硅片上花费更大的代价。究竟多低才算是"低成本〃？从根本上来说这种折衷并没有错误;毕竟，“低成木〃和“高可靠性〃都是一些相对的词语。那么，究竟多低才算是“低成本〃呢?这取决于消费对彖是谁。假设一个无线节点的成本是100美元。相对于家庭用户来说，如果用这种节点作为电灯开关

7、那就太昂贵了。但是，对于设计工厂的工业自动化方案來说，100美元的价格就是非常可接受的，甚至还是相対廉价的。低成本和高可靠性的比较只是无线系统设计过程屮许多折衷屮的一种，但是足以说明问题的存在。目前尚不清楚为什么会有人认为必须有一种统一的、无所不包的无线技术。然而，不幸的是，对这种事实的初始应答是层出不穷的各种无线嵌入式控制（WiEC）技术,每一种技术都宣称它具有其它技术不具有的优势。下面的列表是一个真正的商标和品牌的集合：ZigBee、ANT、乙Wave、INSTEON、Wavenis、ISASP-100^Wir

8、elessHART等，以及其它一些来自Cypress>Nordic>TI和Freescale（许多、许多）公司的RF专利技术。每一种技术都坚信自己能够提供更好的解决方案。事实上，根本不需要这么多技术投向同一个市场，但是很多人都忽视了这一点。结果就是，市场被过度分割了。消费者有大量的嵌入式无线控制（WiEC）技术可以选择,对这些技术来说，并没有真正的赢家。一些