新一代射频遥控器设计要点分析

GreenPeak Technologies公司

新一代遥控器将是绿色遥控器，其特点是：功耗极低甚至完全没有功耗，可交互，采用射频技术取代红外技术在整个家庭范围内发送数据。新一代遥控器、机顶盒和电视机以及安全监视器、传感器和控制器等大量家用装置将采用ZigBee RF4CE标准(用于消费电子的ZigBee标准)。该标准最初由四大消费电子厂商——松下(Panasonic)、飞利浦(Philips)、三星(Samsung)和索尼(Sony)开发，现已移至ZigBee联盟旗下，称之为ZigBee RF4CE。

ZigBee联盟基于2.4GHz IEEE 802.15.4标准将ZigBee RF4CE标准扩展到多个终端用户应用领域。这三个采用RF4CE的子协议包括ZigBee输入设备标准(ZID)、ZigBee 3D同步标准(Z3S)以及ZigBee遥控器标准(ZRC)。

ZID标准针对各种笔记本电脑、台式机、电视机、机顶盒等装置的触摸屏、鼠标、键盘、手写笔等设备而开发。由于操作不限制在视线范围内，ZID协议允许用户从更远的距离甚至是从另一个房间来使用其设备，这明显优于当前广泛使用的红外通信和蓝牙技术。此外，与红外技术相比，ZID高能效设计可有效延长电池的续航时间，从而大大减少设备使用周期内使用的电池总数。ZID标准全面支持流行的多点触摸和手势指令，使厂商能够为消费者提供功能多样的产品。该标准还可以定义鼠标、键盘等标准输入装置之外的特殊功能。

Z3S标准是一个可以更方便、更灵活、更有趣地实现3D高清显示的全球标准。与红外技术相比，使用射频技术时，用户在佩戴3D眼镜时可以不受干扰地更加自由地移动，头部移动将不再会产生可能发生的显示干扰。由于未采用红外技术，用户还可以最大限度地减少或者消除红外线可能从环境光中引起的干扰，从而使产品能效更高，更环保。借助Z3S标准，3D眼镜可以方便地连接到游戏机、蓝光播放机和3D高清电视等各种视频源，并且可以确保正确的快门操作。该标准支持可变显示帧速率，确保该标准可与现有和未来的显示技术配合使用。此外，该标准还将支持多种显示模式，当视频内容在2D或3D之间切换时可自动调整3D眼镜。

ZRC标准是设计用于连接电视、家庭影院设备、DVD、视频播放机、机顶盒和音频设备等消费电子产品射频遥控器的全球标准，工作距离可在视线范围之外，同时还具有双向通信、更广的使用范围和更长的电池续航时间。ZRC标准还用于连接和监视空调和取暖系统、家庭安防传感器、家庭健康监测等家庭遥感应用。

与红外遥控器不同，ZigBee遥控器还提供交互能力，这意味着ZigBee遥控器支持使用遥器上的显示屏，该显示屏可用来显示受控设备的音量控制、正在收听的电台，甚至可用来设置和管理数字录像机上的电视节目和电影的记录。

ZigBee遥控器的交互能力支持的另一个有趣的应用就是Find Me功能。如果遥控器找不到了，用户只需按一下电视机或者机顶盒上的按钮，遥控器就会发出蜂鸣声并闪烁，这样就很容易找到遥控器。但ZigBee遥控器最吸引人之处可能还是其超低的功耗。与采用红外技术相比，采用ZigBee技术的遥控器电池具有更长的续航时间。ZigBee遥控器可以确保使用几年而无需充电或者更换电池。在实验室测试中，一个手表用电池足以让一个ZigBee遥控器工作十年以上。

ZigBee遥控器标准的秘诀

基于ZRC标准建构系统时，可以对ZRC进行技术改进，以便在保持与ZigBee建立的标准的兼容性和互操作性时，进一步提高耐用性和降低功耗。

作为Wi-Fi标准的最初开发者，GreenPeak公司的工程师凭借经验开发出特有的方法来提高ZRC芯片对蓝牙和Wi-Fi等2.4GHz网络的抗干扰能力。与标准ZigBee RF4CE相比，通过使用两个独立的天线来避免典型的室内波消除，可以获得30dB(1000倍)的更优的抗干扰能力。随着越来越多的电视和机顶盒提供Wi-Fi上网功能，这种稳定的分集式天线将成为高效的ZigBee遥控器解决方案的基本组件。