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2.4GHz超低功耗无线技术和小蓝牙
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北欧是个好地方。除了令人神往的古代海盗故事和今天的福利社会,人口稀少的北欧诸国在民用技术和服务方面多有令人惊叹之处。这里且不谈瑞典的宜家和芬兰的诺基亚,而介绍一下挪威的一家半导体厂商Nordic Semiconductor和它的看家本领——超低功耗无线技术,以及与此相关的ULP蓝牙。
超低功耗无线技术
Nordic公司专注于超低功耗无线技术,具体来说是2.4GHz频率超低功耗无线连接。我们对这个频率并不陌生,因为蓝牙和ZigBee都使用这个频率。这个频率属于ISM(工业、科学及医疗设备)频率,无需经过当局许可便可使用。那么,既然已经有了蓝牙和ZigBee,为何还需要 Nordic的2.4GHz无线技术呢?因为这三种技术虽然使用相同的频率,但它们的目标应用领域并不相同,因而技术着重点也不一样。Nordic 2.4GHz无线技术的优势是超低功耗,适合低数据流的简单无线网络。
无线鼠标
什么是超低功耗技术呢?Nordic的定义是:数据传输过程中平均电流小于1mA,而且峰值电流小到可以用纽扣电池来驱动电子设备。举例来说,采用该技术的无线鼠标的电池寿命(两节AAA 电池)要超过一年。相对于目前广泛采用的27 MHz 无线技术,Nordic 2.4GHz会显著提升电池寿命(普通无线鼠标的电池寿命一般是6个月)。而相对于蓝牙技术来说,不仅功耗更低,而且成本也显著降低,因为无需向蓝牙联盟缴纳专利费用。另外,由于Nordic 2.4GHz是专有技术,所以其安全性也更高。领先的计算机外设生产厂商Logitech是这项技术的主要推行者。下表列出了三种无线鼠标技术的综合对比。
技术规范范围 安全级别 其他设备干扰风险 技术级别 成本
米 优秀 非常低 尖端 中等
蓝牙 米 优秀 非常低 尖端 高
米 良 低 实用低
那么,采用Nordic技术的无线鼠标何以能够做到超低功耗呢?那是因为它大部分时间不工作。鼠标属于低数据吞吐设备,而2.4GHz却属于高速数据传输技术(可达2Mbps),所以这种鼠标隔一段时间才发送一次数据。蓝牙技术则不然,它连续传输数据,所以更适合无线耳机这样的流媒体应用。27 MHz技术则由于传输速率低,必须连续工作,所以耗电也较高。
无线鼠标 Nordic 2.4GHz技术的另一个特点是自动跳频,即能够自动寻找到可用的频段,因而实现优良的稳定性和抗干扰性。此外,采用Nordic技术的鼠标USB的Dongle(接收端适配器)尺寸也较小,如图所示。Nordic 2.4GHz超低功耗无线技术具有光明前景的的应用领域包括计算机外设、家庭娱乐以及运动、健身和保健。我们前面提到的无线鼠标属于计算机外设范畴。下面选取这三大应用领域的其他典型产品加以介绍。 无线耳麦 除了无线鼠标,计算机外设这个类别里还有无线键盘、游戏设备和无线耳机/耳麦。无线键盘、游戏设备与无线鼠标的原理相似,这里就不必另外介绍了。下面重点介绍一下无线耳麦。 Nordic 2.4GHz无线耳机/耳麦总体来说无法与蓝牙耳机相抗衡。如今,蓝牙技术几乎已经家喻户晓,而且互用性强。也就是说,不论哪个厂商生产的产品,只要是符合蓝牙规范就可以通用,所以消费者当然更愿意购买蓝牙产品。虽然Nordic的技术无需缴纳专利费用因而具有低价格的优势,但在强大的蓝牙品牌压力下显得力不从心。何况如今市场上出售的大部分笔记本电脑都已经具备了蓝牙功能。 然而,Nordic还是为他们的技术找到了一个蓝牙所没有覆盖的市场缝隙:为台式机配备无线耳机/耳麦。其中最有吸引力的应用场合是呼叫中心。在呼叫中心,因为话务人员时常需要走动,所以戴无线耳麦会更方便。另外,因为话务员要长时间通话,所以耳机电池的使用寿命要长,以避免频繁更换电池。 Nordic 2.4GHz超低功耗无线技术正好符合这些要求。 基于nRD24V1芯片的耳麦设计套件包括以下组成部分:带有RF模块的耳麦应用电路板、即可投产的音频级别USB dongle、优化的双向多频RF协议和应用软件。采用该设计的产品开盒即可使用,无需在PC端安装专门的驱动程序。 射频遥控器 遥控器既可以归于计算机外设,也可以归于家庭娱乐。我们现在使用的遥控器几乎都采用红外技术,它具有价格低廉、使用可靠等优点。主要缺点是功能受到限制,跟不上系统端的快速发展。与红外遥控器相比,射频遥控器的优势在于可实现双向高速数据传输,可以做到在遥控器上实现反馈显示。另外,射频遥控器不怕遮挡,工作距离也更远。
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