GreenPeak超低功耗綠色智能ZigBee技術(shù)推動家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用
2011-12-01
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)市場分析機(jī)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(jìn)行了調(diào)研。
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(biāo)準(zhǔn)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(hù)(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(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)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(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。“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(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。與傳統(tǒng)的點對點需直接無遮擋瞄準(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(yuǎn)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(jī)、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(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(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(jìn)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(qiáng)大的Wi-Fi及藍(lán)牙抗干擾性能;超低功率和環(huán)保;無更換電池、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(biāo)準(zhǔn),互通性強(qiáng)。
為了抓住ZigBee RF4CE的市場機(jī)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(biāo)準(zhǔn)的GP500C芯片通??杀雀偁幮援a(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。
?。ū本┤A興萬邦管理咨詢有限公司助理分析師徐娜對此文也有貢獻(xiàn))