WSN網(wǎng)絡(luò)中Wi-Fi取代Zigbee的技術(shù)方案

Wi-Fi是一個(gè)無(wú)線網(wǎng)路通信技術(shù)的品牌，由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。現(xiàn)時(shí)一般人會(huì)把Wi-Fi及IEEE 802.11混為一談。甚至把Wi-Fi等同于無(wú)線網(wǎng)際網(wǎng)路。Wi-Fi正在吹響全面取代其他無(wú)線通信協(xié)議的戰(zhàn)斗號(hào)角，而Intel無(wú)疑則是這場(chǎng)戰(zhàn)役的大后方。2006年9月從Intel分拆出來(lái)的初創(chuàng)公司GainSpan聲稱(chēng)，他們已經(jīng)擁有了在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)領(lǐng)域戰(zhàn)勝Zigbee的技術(shù)方案。GainSpan總裁兼首席執(zhí)行官Vijay Parmar不久前在上海接受采訪時(shí)表示，采用這家公司的WSN解決方案，不僅能夠享受到成熟的Wi-Fi技術(shù)帶來(lái)的各種好處，還能確保在單節(jié)AA電池下維持長(zhǎng)達(dá)5～10年的電池壽命。

　　Parmar此行的中國(guó)之行除了拜訪已有的客戶，還包括首次在中國(guó)大陸舉行的小型記者見(jiàn)面會(huì)，意在為其已經(jīng)拉開(kāi)帷幕的中國(guó)業(yè)務(wù)造勢(shì)。據(jù)介紹，這款在臺(tái)積電采用0.18微米工藝制造的SoC芯片采用ARM7內(nèi)核，可以支持IEEE 802.11b/g，并提供了802.11i、AES編碼、EAP-FAST三種方式來(lái)保證數(shù)據(jù)和信息安全。另外，根據(jù)信號(hào)強(qiáng)弱與到達(dá)時(shí)間(TDOA)大小，還能夠提供精確的定位功能。芯片外形尺寸為10mmx10mm。目前，該公司正在積極構(gòu)建同大學(xué)和政府機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系，并已經(jīng)同Metatech簽署了分銷(xiāo)協(xié)議。Parmar表示，他計(jì)劃利用6個(gè)月時(shí)間在中國(guó)大陸建立代表處，北京、上海、深圳將是候選城市。

　　Intel不僅是GainSpan的孕育者，還先后在兩輪融資中給了這家新興公司巨大的財(cái)力支持。2006年9月，由于同母公司的主營(yíng)業(yè)務(wù)相關(guān)度并不是非常大，當(dāng)時(shí)尚屬I(mǎi)ntel新業(yè)務(wù)規(guī)劃小組的一個(gè)WSN技術(shù)開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)被決定從Intel拆分出來(lái)，成立名為GainSpan的初創(chuàng)公司，專(zhuān)注于將Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域的WSN網(wǎng)絡(luò)。Intel Capital、New Venture Partners LLC、 OVP Venture Partners、Sigma Partners 等四家投資公司為其提供了總額150萬(wàn)美金的啟動(dòng)資金。

　　2007年11月，Intel再次聯(lián)合其他三家公司、并將設(shè)在加州Menlo Park市的另外一家風(fēng)險(xiǎn)投資公司Opus Capital拉了進(jìn)來(lái)，對(duì)GainSpan進(jìn)行了第二輪投資。此輪投資金額一躍提高到了2000萬(wàn)美金。

　　將Wi-Fi用于WSN網(wǎng)絡(luò)，確實(shí)是個(gè)不錯(cuò)的主意。因?yàn)樗軌蛳硎艿秸诒淮笠?guī)模部署的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所帶來(lái)的成熟的技術(shù)、各種層出不窮的Wi-Fi設(shè)備、既有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、架構(gòu)支持、豐富的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，另外還有快速安裝和減少了學(xué)習(xí)周期和與其他協(xié)議互操作而帶來(lái)的各種麻煩，加快開(kāi)發(fā)周期。

　　然而，將Wi-Fi用于WSN卻又不是一件容易的事情。因?yàn)樵谶@種應(yīng)用中，最先需要解決的就是功耗問(wèn)題——幸運(yùn)的是，GainSpan已經(jīng)將其輕松搞定。雖然沒(méi)有透露更多的技術(shù)細(xì)節(jié)，但是Parmar表示，有效的激活/待機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)換以及系統(tǒng)的電源管理是完成這一指標(biāo)的關(guān)鍵所在。該案可以實(shí)現(xiàn)一節(jié)AA電池工作5～10年的壽命，我們是唯一能夠做到這一點(diǎn)的公司。

　　在2006年帶隊(duì)成立GainSpan之前，Parmar曾在Intel公司工作4年左右。稍早的工作經(jīng)歷是在VxTel(一家VoIP解決方案供應(yīng)商)擔(dān)任市場(chǎng)部副總裁，后者與2001年被Intel收購(gòu)。而更早些時(shí)候，他供職于AMD公司，曾經(jīng)擔(dān)任AMD亞太地區(qū)微處理器方面的區(qū)域市場(chǎng)總經(jīng)理一職。這令他對(duì)中國(guó)市場(chǎng)相當(dāng)熟悉。

　　要談到WSN，就必需提到Zigbee，事實(shí)上，這種技術(shù)已經(jīng)在WSN領(lǐng)域站穩(wěn)了腳跟。后起的Wi-Fi如何與其進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)?Parmar認(rèn)為，無(wú)論從安全性、技術(shù)成熟度、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)連接、還是節(jié)點(diǎn)管理、QoS特性、設(shè)備互操作性方面，Zigbee都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及Wi-Fi。“而這些恰恰都是客戶所需要的。”他說(shuō)。

　　Wi-Fi在WSN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)還不僅限于此。Parmar指出，正在興起的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)建設(shè)熱潮使得Wi-Fi已經(jīng)成為了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的主流方向。而運(yùn)用現(xiàn)有的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)資源來(lái)部署和實(shí)施WSN將能夠節(jié)約大量的硬件成本。此外，無(wú)需考慮與Zigbee等其他設(shè)備的互操作性，還將幫助項(xiàng)目實(shí)施者縮短開(kāi)發(fā)周期，這同樣意味著更低的項(xiàng)目實(shí)施成本。當(dāng)然，成熟的Wi-Fi還具有既有架構(gòu)支持與快速安裝的優(yōu)點(diǎn)。“總之，將Wi-Fi用于傳感器網(wǎng)絡(luò)將有助于投資回報(bào)(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益的最大化。”Parmar表示，“盡管Zigbee具有尺寸小、單價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，但是一旦考慮到總體成本，他們還是要貴很多。”

　　完整方案

　　為了幫助客戶縮短開(kāi)發(fā)周期， GainSpan還提供了一整套包括SDK、評(píng)估平臺(tái)、開(kāi)發(fā)平臺(tái)在內(nèi)的軟硬件工具。其軟件棧包括了各種I/O驅(qū)動(dòng)和WLAN固件、RTOS、網(wǎng)絡(luò)棧、系統(tǒng)服務(wù)、WLAN和I/O服務(wù)模塊、各種應(yīng)用編程接口以及應(yīng)用軟件。Parmar聲稱(chēng)，GS1010的SDK能夠幫助工程師節(jié)約10～12個(gè)月的開(kāi)發(fā)時(shí)間。而硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)則能夠支持溫度、濕度、光敏、壓力、加速度等各種傳感器，并預(yù)留了客戶自選的傳感器接口和調(diào)試以及程序燒錄接口。

　　除了芯片本身之外，客戶端管理軟件GMS控制系統(tǒng)也在發(fā)揮Wi-Fi的優(yōu)勢(shì)中起到了很大作用。實(shí)時(shí)的界面幫助系統(tǒng)控制和采用單跳網(wǎng)絡(luò)來(lái)管理節(jié)點(diǎn)可以最大化增加客戶端設(shè)備電池的續(xù)航時(shí)間。而支持SNMP、UDP等標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議則使得Wi-Fi WSN能與工業(yè)控制、樓宇自動(dòng)化、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)等已有的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)兼容。該軟件還可有效的配置、控制、監(jiān)控傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)智能集中控制和管理，并支持固件升級(jí)。此外，智能化的數(shù)據(jù)處理能力還可集中管理、預(yù)處理和歸納傳感器收集到的數(shù)據(jù)。

　　GainSpan已經(jīng)在去年Q4開(kāi)始了GS1010的量產(chǎn)。Parmar說(shuō)，“Aginova和RF Digital已經(jīng)在今年五月推出了采用我們芯片的產(chǎn)品。”