包含ZigBee传感和控制解决方案的经济高效的无线个人区域网络

无线个人区域网络(或WPAN)对传感、监视和控制应用来说尤其有用。经济高效的WPAN具有在众多最终产品中实施无线连通性的独特潜力，而在以前，这些产品从未考虑过这一功能。对主要WPAN 设计因素进行彻底的、基于事实的、逻辑的和有组织的评估可以密切管理系统财务目标，用积极的回报率提升最终产品价值，同时仍实现主要的无线设计目标。

传感、监视、控制解决方案推动着WPAN实施的具体考虑因素。传感、监视和控制应用中的低成本无线网络范围是那些距离在300米及以下和数据速率在250 kbps及以下的网络。在WPAN最终节点设计中，为了满足产品需求，通常必须把电池寿命延长到一个适当的水平。

嵌入式工程师在设计工作开始前先分析几个关键因素，可以提高最终无线网络实施的效果。以矩阵格式开发和探究这些关键因素将有助于设计工程师加快组件和解决方案选择分析进程。参考设计图、物料清单和其他应用信息也可以作为设计启动的基本要素进行收集。本文举出了一个无线UART(通用异步接收/发射器)参考设计示例。

建议嵌入式工程师考虑与WPAN设计要求有关的以下区域：集成、无线联网拓扑、无线电(RF调制解调器或收发器)、性能、操作电压、数据速率、范围、信道灵活性、输出功率、灵敏度、电源管理、外围设备、时钟、多层软件、硬件和软件设计的简便性、天线设计和封装。另外，无论是考虑集成的解决方案还是离散解决方案，都应从以下几方面评估一下微控制器(MCU)：CPU特性、性能、内存选件、电源管理、时钟源选件、模拟-数字转换、外围设备、封装、在线调试和编程功能、以及软件和硬件设计的简便性。这些分析将为工程决策提供一个合理的视角、为设计成功铺平道路，最终实现产品的快速上市和更轻松实施经济高效的无线联网。

集成

低成本无线联网的各种实施替代方案为工程师提供了高度灵活的设计流程。像下面显示的这种替代方案，它考虑采用一站式采购提供商的解决方案，这种解决方案提供了各种与一系列微控制器选择结合使用的独立收发器配置(见图1)。

作为第二种同样有效的替代方案，它考虑使用能够提供集成的收发器/微控制器 (MCU)产品的最新解决方案。由于设计人员通常在多个类似的最终产品上工作，设计组件和工程投资的再利用就显得非常重要。因此，解决方案选项的结构性评估在成本和资源两个方面都非常有效。周密的研究可以为基于一个基础设计的几种最终产品提供依据(见图2)。