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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(lán)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(chǎng)分析機(jī)構(gòu)北京華興萬(wàn)邦管理咨詢有限公司走訪了位于荷蘭和比利時(shí)GreenPeak科技公司，對(duì)該公司在超低功耗ZigBee領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新和應(yīng)用進(jìn)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(guó)的無(wú)晶圓廠半導(dǎo)體公司Xanadu Wireless和比利時(shí)專業(yè)無(wú)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(guò)綜合兩家公司在不同領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)和市場(chǎng)特長(zhǎng)，GreenPeak成為了一家無(wú)晶圓半導(dǎo)體公司，為消費(fèi)電子、無(wú)線傳感和控制應(yīng)用提供創(chuàng)新的超低功耗無(wú)線及無(wú)電池?cái)?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(dòng)化和安防等領(lǐng)域。

　　在英國(guó)DFJ Esprit和比利時(shí)GIMV等創(chuàng)業(yè)投資者，以及美國(guó)摩托羅拉、德國(guó)Bosch和中國(guó)臺(tái)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(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的、可支持在一個(gè)完全無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境中可不需維護(hù)(不用更換電池)或不需電池(基于能量采集)運(yùn)行的系列芯片和解決方案，獲得了多項(xiàng)大獎(jiǎng)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(duì)遙控器應(yīng)用進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，后來(lái)被擁有400多家包括消費(fèi)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(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)而構(gòu)成了IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。”GreenPeak科技創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官Cees Links先生說(shuō)。“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(shí)現(xiàn)互通，同時(shí)通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單可靠，可實(shí)現(xiàn)雙向無(wú)線連接。其無(wú)線電采用了2.4GHz無(wú)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(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)需直接無(wú)遮擋瞄準(zhǔn)、只進(jìn)行有限范圍內(nèi)單向通信的紅外遙控相比，ZigBee RF4CE的優(yōu)點(diǎn)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(zhǔn)就進(jìn)行雙向通信。這種新一代的遠(yuǎn)程控制意味著用戶不再需要站在他們的電視機(jī)或機(jī)頂盒面前就可以進(jìn)行調(diào)臺(tái)或搜尋播放DVR節(jié)目。

　　而對(duì)于家庭和辦公室的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，用一臺(tái)單一的ZigBee RF4CE遠(yuǎn)程控制器就可以控制整個(gè)家庭的電子系統(tǒng)——包括電視、游戲機(jī)、通信設(shè)備、家庭自動(dòng)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(guò)在所有門窗上都使用帶有可貫穿整個(gè)房子的RF4CE收發(fā)器的傳感器，用戶現(xiàn)在就擁有了一個(gè)能夠監(jiān)控家中門窗狀態(tài)的遠(yuǎn)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(wú)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(shí)成本與紅外遙控器基本相當(dāng)。”Links先生補(bǔ)充道。“但RF遙控器可以創(chuàng)造出諸如‘自我尋找’和‘接收運(yùn)營(yíng)商信息’等等互動(dòng)功能，同時(shí)RF4CE可以嵌入到家庭和辦公室的每一臺(tái)電器中進(jìn)行檢測(cè)和控制。”

　　采用了ZigBee RF4CE的遙控器的其他優(yōu)點(diǎn)還包括：整個(gè)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(qiáng)大的Wi-Fi及藍(lán)牙抗干擾性能;超低功率和環(huán)保;無(wú)更換電池、不需維護(hù)，一塊低成本2032電池能維持產(chǎn)品終生(15年);雙向通信，可實(shí)現(xiàn)互動(dòng)感應(yīng)和“找到我”，并可借助信息發(fā)送應(yīng)用程序;無(wú)需指向性從而改善的用戶體驗(yàn);可靠但小巧的軟件，實(shí)現(xiàn)周期僅1-2個(gè)月;符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，互通性強(qiáng)。

　　為了抓住ZigBee RF4CE的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，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(biāo)準(zhǔn)的GP500C芯片通?？杀雀?jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品節(jié)約能量高達(dá)85%。其低能耗允許開發(fā)者構(gòu)造一個(gè)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(biāo)準(zhǔn)，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(dá)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(guò)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(jī)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(jì)技術(shù)，隨著系列標(biāo)準(zhǔn)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(jī)會(huì)將全面爆發(fā)。”Links先生告訴華興萬(wàn)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(fèi)電子、家庭自動(dòng)化和智能表計(jì)等，下一步的應(yīng)用將包括樓宇自動(dòng)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(lái)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(wú)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。