GreenPeak超低功耗綠色智能ZigBee技術(shù)

　　隨著家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用快速發(fā)展，電子信息通信領(lǐng)域(ICT)內(nèi)的各種標準組織和各家公司都在積極推出全新的低功耗近距離聯(lián)網(wǎng)標準和技術(shù)。除去熟悉的支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)腤i-Fi和藍牙以外，諸如超低功耗ZigBee和超低能耗DECT等以脈沖爆發(fā)式數(shù)據(jù)傳輸方式的超低功耗、低成本技術(shù)也引起了廣泛關(guān)注。為此，專業(yè)ICT技術(shù)市場分析機構(gòu)北京華興萬邦管理咨詢有限公司走訪了位于荷蘭和比利時GreenPeak科技公司，對該公司在超低功耗ZigBee領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新和應(yīng)用進行了調(diào)研。

　　GreenPeak科技公司 創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Cees Links先生介紹基于Z igbee的遙控器

　　GreenPeak于2011年7月由德國的無晶圓廠半導(dǎo)體公司Xanadu Wireless和比利時專業(yè)無線網(wǎng)狀網(wǎng)傳感應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)先開發(fā)商Ubiwave合并而成。通過綜合兩家公司在不同領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和市場特長，GreenPeak成為了一家無晶圓半導(dǎo)體公司，為消費電子、無線傳感和控制應(yīng)用提供創(chuàng)新的超低功耗無線及無電池數(shù)據(jù)通信控制器芯片，主要應(yīng)用于遙感控制、住宅服務(wù)、家庭自動化和安防等領(lǐng)域。

　　在英國DFJ Esprit和比利時GIMV等創(chuàng)業(yè)投資者，以及美國摩托羅拉、德國Bosch和中國臺灣Excel T&L等戰(zhàn)略投資者的支持下，GreenPeak推出了一系列創(chuàng)新技術(shù)，其中其基于IEEE 802.15.4/Zigbee無線網(wǎng)絡(luò)標準的、可支持在一個完全無線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中可不需維護(不用更換電池)或不需電池(基于能量采集)運行的系列芯片和解決方案，獲得了多項大獎和廣泛關(guān)注。

　　“RF4CE最早由松下、飛利浦、三星和索尼等家電大廠共同開發(fā)并針對遙控器應(yīng)用進行了標準化，后來被擁有400多家包括消費電子和服務(wù)供應(yīng)商的ZigBee聯(lián)盟采用并最終形成了ZigBee RF4CE標準，并進而構(gòu)成了IEEE802.15.4標準。”GreenPeak科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Cees Links先生說。“因此，它在遙控器等應(yīng)用中可以支持多供應(yīng)商的的控制方案實現(xiàn)互通，同時通信網(wǎng)絡(luò)簡單可靠，可實現(xiàn)雙向無線連接。其無線電采用了2.4GHz無需授權(quán)頻段，因此在全球都可以應(yīng)用。”

　　遙控器是第一種受益于超低功率ZigBee RF4CE標準的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的點對點需直接無遮擋瞄準、只進行有限范圍內(nèi)單向通信的紅外遙控相比，ZigBee RF4CE的優(yōu)點是能夠穿透墻壁、家具和地板，也不需要像紅外線光線那樣瞄準就進行雙向通信。這種新一代的遠程控制意味著用戶不再需要站在他們的電視機或機頂盒面前就可以進行調(diào)臺或搜尋播放DVR節(jié)目。

　　而對于家庭和辦公室的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，用一臺單一的ZigBee RF4CE遠程控制器就可以控制整個家庭的電子系統(tǒng)——包括電視、游戲機、通信設(shè)備、家庭自動化設(shè)備、音頻設(shè)備、安防設(shè)備、環(huán)境控制設(shè)備等等。如在安防應(yīng)用中，通過在所有門窗上都使用帶有可貫穿整個房子的RF4CE收發(fā)器的傳感器，用戶現(xiàn)在就擁有了一個能夠監(jiān)控家中門窗狀態(tài)的遠程控制面板。

　　“紅外遙控器已有30多年的歷史了，相比之下除了2.4G無線技術(shù)比紅外線更加可靠、支持雙向通信以外，RF遙控器還可以開發(fā)出更多的新功能，同時成本與紅外遙控器基本相當。”Links先生補充道。“但RF遙控器可以創(chuàng)造出諸如‘自我尋找’和‘接收運營商信息’等等互動功能，同時RF4CE可以嵌入到家庭和辦公室的每一臺電器中進行檢測和控制。”

　　采用了ZigBee RF4CE的遙控器的其他優(yōu)點還包括：整個解決方案最低物料成本可與紅外線遙控器成本同樣低;具有優(yōu)越的適用范圍和可靠度;強大的Wi-Fi及藍牙抗干擾性能;超低功率和環(huán)保;無更換電池、不需維護，一塊低成本2032電池能維持產(chǎn)品終生(15年);雙向通信，可實現(xiàn)互動感應(yīng)和“找到我”，并可借助信息發(fā)送應(yīng)用程序;無需指向性從而改善的用戶體驗;可靠但小巧的軟件，實現(xiàn)周期僅1-2個月;符合工業(yè)標準，互通性強。

　　為了抓住ZigBee RF4CE的市場機會，GreenPeak開發(fā)了GP500系列通信控制器芯片。該系列符合IEEE 802.15.4標準的GP500C芯片通?？杀雀偁幮援a(chǎn)品節(jié)約能量高達85%。其低能耗允許開發(fā)者構(gòu)造一個峰值電流為20mA(比普通產(chǎn)品低兩倍)的、系統(tǒng)休眠模式下電流低于100nA的應(yīng)用，而不影響網(wǎng)絡(luò)的可靠度。

　　GP500的其他性能還包括：符合IEEE 802.15.4標準，可利用2.4GHz全球免授權(quán)頻帶;支持多種超低功率網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;在30-50米的范圍內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸速達率為250Kb/s;基于其嵌入式硬件天線，可靠性、敏感性和覆蓋性全面提升;耗能僅為傳統(tǒng)基于MCU的方案的10-25%;通過高集成度，大幅度降低了系統(tǒng)物料成本。

　　目前，GreenPeak的GP500C系列已經(jīng)開發(fā)了三款芯片，分別是用于機頂盒和數(shù)字網(wǎng)關(guān)的、帶有SPI-TWI串行接口的GP520;用于電視和其他前面板應(yīng)用的、采用UART接口的GP530;用于遙控器的、帶有兼容紅外傳輸引擎的單芯片方案GP540。目前這些芯片和方案已經(jīng)被索尼和Comcast的制造商采用，幾家全球最大遙控器制造商也在與該公司合作開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。

　　“紅外遙控器是唯一還在廣泛使用的上世紀技術(shù)，隨著系列標準的不斷推出和完善，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，潛藏的Zigbee應(yīng)用機會將全面爆發(fā)。”Links先生告訴華興萬邦管理咨詢有限公司首席分析師劉朝暉。“現(xiàn)在的應(yīng)用包括消費電子、家庭自動化和智能表計等，下一步的應(yīng)用將包括樓宇自動化、工業(yè)農(nóng)業(yè)等行業(yè)應(yīng)用以及醫(yī)療設(shè)備，未來的應(yīng)用則包括市政管理、汽車電子和零售物流等等。”

　　GreenPeak的ZigBee無線通信技術(shù)還以其低功耗、高可靠性和性能被歐洲航天中心選用。