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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(收发器)或射频调制解调器
要实施低成本无线联网系统,应考虑几个RF调制解调器特性。大多数经济高效的WPAN RF解制解调器解决方案都建议采用2.0-3.4V的电源。
对轻量无线网络来说,低数据速率足以支持监视、传感和控制功能,并能够帮助管理系统功耗。就像前面提到的那样,2 MHz信道(其中信道间距为5 MHz)中具有全展频编解码、速率为250 kbps及以下的O-QPSK数据通常为这类应用选择。在这种环境中,收发器唤醒,收听开放信道,并以较低数据速率发射小型数据包,直到显示了下一事件时才关闭。顺序排列、快速加电延迟、低数据速率和小型数据包允许802.15.4收发器选择数据传输最有效的时间增量。
正如前面所述,对传感和控制子系统来说,数据传输范围和功率要求最好用WPAN软件堆栈解决方案进行支持。典型范围是0-10米,然而很多解决方案都提供远远超过300米的视线范围。
查看与规划设计有关的可用收发器信道的数量和类型非常重要。可供选择的收发器信道让设计人员能够选择利用那些最能降低噪声的信道,特别是远离更为拥挤的2.4GHz WiFi 信道。对于较嘈杂的操作环境,有经验的厂商会提供三到四条噪声可能较低的2.4GHz信道。
建议设计人员在0-4 dBm范围内寻找典型的发射输出功率。一般情况下,-90 dBm范围内的接收灵敏度就足以满足传感、监控和控制功能的需要。已缓冲的发射和接收数据包能够为将与收发器结合使用的低成本MCU简化数据管理。无线或收发器还应提供链路质量和能量检测功能,以便进行网络性能评估。
多种节电模式都可以节约电力,从而最大限度地降低系统功耗。这些模式通常包括单数字微安范围内的断开电流、冬眠电流和睡眠电流。当范围或环境需要较低功率就能实现发射和接收目标时,输出功率的可编程性还让设计人员进一步降低了功耗。确保在所选解决方案中提供这些功能将有助于最大限度地延长以电池为电源的全功能/协调器或最终节点设备的电池使用寿命,通常都能达到电池的货架寿命。
作者:飞思卡尔半导体无线连接运营技术市场工程师 Patt 来源:世界电子元器件