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  要使一種方案具有秘密武器或使其有別于競爭者,無線可能是一種非常好的選擇。只要遵照幾個關(guān)鍵指南,你就能達(dá)到無線工程師的水平。

  作為參考,此處的“短距離無線”不是指手機(jī)或WiMAX,而是包括你聽說過的所有技術(shù),如藍(lán)牙、IrDA、ISM、 Wi-Fi和 ZigBee,以及其他一些值得提及的專業(yè)設(shè)計。本文可以作為你未來方案的經(jīng)典。特別是,看看覆蓋260~470MHz頻帶的15.231,以及覆蓋常用的902~928MHz 頻帶的15.249。

  設(shè)計步驟

  第一步:明確應(yīng)用和特點

  像任何設(shè)計冒險一樣,無線設(shè)計的第一步是明確應(yīng)用并定義參數(shù)。究竟想要做什么?將它寫出來。

  遙感勘測包括住宅/建筑物環(huán)境檢測、自動讀表、醫(yī)學(xué)、汽車(溫度、輪胎壓力),以及工業(yè)傳感器監(jiān)測,是更流行的應(yīng)用之一。另外很受歡迎的應(yīng)用場合是遠(yuǎn)程控制車庫門、玩具、遠(yuǎn)程無鑰匙進(jìn)入、HVAC、安全/報警以及工業(yè)控制。

  第二步:定義關(guān)鍵特性

  定義項目的重要特性很關(guān)鍵,這些特性包括理想距離、環(huán)境、功耗限制、是固定還是便攜?調(diào)制信號(是模擬還是數(shù)字?)、需要收發(fā)器而不是只要發(fā)射器或接收器、輸入、輸出、接口、以及其它相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。某些性能測量,如位差錯率或可靠性,如果使用,也應(yīng)包含在內(nèi)。需要特別關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括:

  距離:短距離無線技術(shù)覆蓋的距離范圍很大,從數(shù)英寸直到很多英里范圍。需要具體確定距離范圍,或者至少定出盡可能接近的距離范圍,因為這些信息決定了所選的技術(shù)。

  環(huán)境:是室內(nèi)還是室外?發(fā)射器和接收器之間的視線是否很好,或者還是穿過墻、地板或樹木?環(huán)境是否充滿了來自電器系統(tǒng)和設(shè)備(如馬達(dá)或者附近工作的其它無線設(shè)備)的噪音?一般情況下,頻率越高,距離越短。

  連接:是點對點通訊(P2P)、點到多點(P2M)還是多點到點(M2P)通訊?當(dāng)然,單個P2P連接用起來最簡單。但是,應(yīng)用可能需要多個監(jiān)測點,如在遙感勘測中就要采用M2P?;蛘撸绻仨殢囊粋€地點控制多個設(shè)備,就要采用P2M。此外,要考慮連接是單工(單向,播放)還是雙工(雙向),是半雙工還是全雙工?

  信息類型:信息源是模擬的還是數(shù)字的?目前,大多數(shù)信息源都是數(shù)字碼或稱數(shù)據(jù),但如果本質(zhì)是模擬的話,也可以處理。需要模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換。在15.231節(jié),在260MHz~470 MHz頻段,只能發(fā)送短數(shù)據(jù)脈沖。此外,不允許發(fā)送聲音或視頻信息。但可以以模擬或數(shù)字形式在902~928 MHz頻段傳送聲音、視頻或任何其它信息。

  數(shù)據(jù)率:需要的最大數(shù)據(jù)率是多少?大多數(shù)遙感勘測和控制的數(shù)據(jù)率都非常低,小于100 kbps。不過,也可以達(dá)到幾百兆位每秒的數(shù)據(jù)率。

  網(wǎng)絡(luò):項目是一個簡單的P2P連接還是網(wǎng)絡(luò)的組成部分?聯(lián)網(wǎng)就要與某一主機(jī)或者一個或多個其它節(jié)點會話。需要mesh網(wǎng)絡(luò)嗎?

  安全:無線連接要涉及關(guān)鍵數(shù)據(jù)的保護(hù)嗎?這些要求會影響到協(xié)議和技術(shù)的選擇。

  協(xié)議:需要兼容特定協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn),如藍(lán)牙、Wi-Fi或 ZigBee嗎?或者還是自己設(shè)計協(xié)議來滿足應(yīng)用要求嗎?

  接口:需要哪種數(shù)據(jù)接口(RS-232、SPI、USB 等)?對于簡單應(yīng)用,可能只需要微控制器上的一個總線。

  功耗:如果設(shè)備為遠(yuǎn)程或便攜式,電池使用壽命是一個關(guān)鍵因素。需要選擇具有休眠模式和低占空比工作的芯片或模塊和協(xié)議,以最大限度延長電池壽命。

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