遙控(Remote Control)裝置一般用于用戶對家電設備的短距無線操控當中,目前以紅外(IR)信號的方式最為常見。紅外技術在設計上雖然簡單容易,而且已有多年的成熟應用,但由于其固有的物理缺陷已越來越不能滿足消費者多樣的使用要求;因此,沉寂已久的射頻(RF)遙控技術又重新進入消費者和設計師們的視線。
紅外遙控的弊端
相信大部分家電用戶在使用傳統(tǒng)電視機、DVD播放器或空調的遙控器時,都碰到過以下問題:
遙控器與電器之間的距離不能過遠
遙控器使用時應對準電器的接收方向,左右偏差角度不能超過25度,否則電器無法準確接收指令
遙控器在使用時要避免強光或其它光源的干擾
遙控器與電器之間不能存在障礙物,否則紅外信號會被阻擋
遙控器與電器之間的通訊僅為單向
不同的電器設備可能需要不同的遙控器,增加了成本,同時給使用帶來極大不便
以上紅外遙控技術令人頭疼的缺陷嚴重影響了數(shù)字化家居的生活品質,基于射頻的解決方案由此應運而生。雖然射頻方案代表了新一代的技術,但早期由于缺乏統(tǒng)一的標準而出現(xiàn)了多種互不兼容的遙控技術;因此,統(tǒng)一標準和新協(xié)議呼之欲出。
RF4CE改變家電操控方式
為了在家用電器市場普及射頻操控技術,并避免新技術的引入成為產品設計的障礙,2008年,消費電子大廠索尼(Sony)、飛利浦(Philips)、松下(Panasonic)、三星(Samsung)與主要低功耗RFIC廠商飛思卡爾(Freescale)、德州儀器(TI),以及OKI共同成立RF4CE(Radio Frequency for Consumer Electronics)聯(lián)盟(RF4CE Consortium)。2009年3月,RF4CE聯(lián)盟同意與ZigBee聯(lián)盟(ZigBee Alliance)合作共同開發(fā)基于ZigBee / IEEE 802.15.4,并用于家電遙控的射頻新標準。從此,射頻遙控終于有望徹底取代傳統(tǒng)紅外技術。RF4CE不但能提高操作的可靠性;提高信號的傳輸距離和抗干擾性;使信號傳遞不受障礙物影響;還能實現(xiàn)雙向通信和解決不同電器的互操作問題,遙控器電池壽命也可顯著延長。消費者將不再需要用遙控器的發(fā)射端準確指向電器的接收端,也不再需要數(shù)個遙控器來操作家中不同的電子設備。
飛思卡爾SynkroRF協(xié)議
SynkroRF是飛思卡爾開發(fā)的基于ZigBee / IEEE 802.15.4標準之上的網(wǎng)絡協(xié)議棧,是用于RF4CE產品的最佳選擇之一。SynkroRF通過在IEEE 802.15.4頂層建立網(wǎng)絡層而降低開發(fā)的難度,這樣開發(fā)者可將重點放到具體應用而降低研發(fā)工作所需的時間。
飛思卡爾早在2006年便與客戶一同開發(fā)出以SynkroRF協(xié)議為基礎的射頻遙控器,以解決紅外線通訊所帶來的缺陷,并引進新的服務與功能。自2009 年3月,ZigBee聯(lián)盟通過了 ZigBee RF4CE 1.0 標準以來,僅飛思卡爾一家公司今年將售出近 4 百萬件針對消費電子的產品射頻遙控收發(fā)器設備,預計到 2012 年市場能夠達到約一億六千萬件。目前飛思卡爾在基于IEEE 802.15.4的半導體市場占有率高達60%,位居第一。索尼和松下等公司已經(jīng)支持了此標準并開始推出帶有射頻遙控的產品。
SynkroRF基于飛思卡爾的MC13213產品得以實現(xiàn)。ZigBee的兼容平臺MC13213是一款SiP產品,在9mm x 9mm的LGA封裝中集成了8位微控制器MC9S08GT和用于IEEE 802.15.4的MC1320x 2.4GHz系列收發(fā)器。收發(fā)器包括低噪音放大器、帶VCO的1mW正常輸出功率的功率放大器(PA)、發(fā)送/接收轉換開關、板內電源穩(wěn)壓器,以及完全擴展頻譜編碼和譯碼。MC1321x系列還可廣泛應用在工業(yè)控制、住宅區(qū)和商業(yè)自動化、衛(wèi)生保健以及消費類電子等。MC9S08GT微控器基于HCS08系統(tǒng),提供高達4K的RAM和60K Flash,并通過應用IEEE 802.15.4 MAC或BeeStack ZigBee協(xié)議棧而成為網(wǎng)狀拓樸結構(Mesh Networking)應用的理想產品。
SynkroRF開發(fā)工具包括1320x、1321x,和1322x開發(fā)套件,以及BeeKit Wireless Connectivity Toolkit等工具。飛思卡爾還為開發(fā)者提供了兩種SynkroRF應用的開發(fā)方式:SynkroRF API和SynkroRF BlackBox。SynkroRF API允許通過嵌入式處理器運行SynkroRF協(xié)議的方法實現(xiàn)應用的開發(fā);SynkroRF BlackBox則通過一系列指令集為開發(fā)人員提供了直接操控SynkroRF API的途徑。