GreenPeak超低功耗綠色智能ZigBee技術(shù)

　　隨著(zhù)家庭和辦公室網(wǎng)絡(luò )等物聯(lián)網(wǎng)應用快速發(fā)展，電子信息通信領(lǐng)域(ICT)內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據傳輸的Wi-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)式數據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(zhuān)業(yè)ICT技術(shù)市場(chǎng)分析機構北京華興萬(wàn)邦管理咨詢(xún)有限公司走訪(fǎng)了位于荷蘭和比利時(shí)GreenPeak科技公司，對該公司在超低功耗ZigBee領(lǐng)域內的創(chuàng )新和應用進(jìn)行了調研。

　　GreenPeak科技公司 創(chuàng )始人兼首席執行官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(wú)晶圓廠(chǎng)半導體公司Xanadu Wireless和比利時(shí)專(zhuān)業(yè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng)傳感應用技術(shù)領(lǐng)先開(kāi)發(fā)商Ubiwave合并而成。通過(guò)綜合兩家公司在不同領(lǐng)域內的技術(shù)和市場(chǎng)特長(cháng)，GreenPeak成為了一家無(wú)晶圓半導體公司，為消費電子、無(wú)線(xiàn)傳感和控制應用提供創(chuàng )新的超低功耗無(wú)線(xiàn)及無(wú)電池數據通信控制器芯片，主要應用于遙感控制、住宅服務(wù)、家庭自動(dòng)化和安防等領(lǐng)域。

　　在英國DFJ Esprit和比利時(shí)GIMV等創(chuàng )業(yè)投資者，以及美國摩托羅拉、德國B(niǎo)osch和中國臺灣Excel T&L等戰略投資者的支持下，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(xiàn)網(wǎng)絡(luò )標準的、可支持在一個(gè)完全無(wú)線(xiàn)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(chǎng)共同開(kāi)發(fā)并針對遙控器應用進(jìn)行了標準化，后來(lái)被擁有400多家包括消費電子和服務(wù)供應商的ZigBee聯(lián)盟采用并最終形成了ZigBee RF4CE標準，并進(jìn)而構成了IEEE802.15.4標準。”GreenPeak科技創(chuàng )始人兼首席執行官Cees Links先生說(shuō)。“因此，它在遙控器等應用中可以支持多供應商的的控制方案實(shí)現互通，同時(shí)通信網(wǎng)絡(luò )簡(jiǎn)單可靠，可實(shí)現雙向無(wú)線(xiàn)連接。其無(wú)線(xiàn)電采用了2.4GHz無(wú)需授權頻段，因此在全球都可以應用。”

　　遙控器是第一種受益于超低功率ZigBee RF4CE標準的應用。與傳統的點(diǎn)對點(diǎn)需直接無(wú)遮擋瞄準、只進(jìn)行有限范圍內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(xiàn)光線(xiàn)那樣瞄準就進(jìn)行雙向通信。這種新一代的遠程控制意味著(zhù)用戶(hù)不再需要站在他們的電視機或機頂盒面前就可以進(jìn)行調臺或搜尋播放DVR節目。

　　而對于家庭和辦公室的聯(lián)網(wǎng)應用，用一臺單一的ZigBee RF4CE遠程控制器就可以控制整個(gè)家庭的電子系統——包括電視、游戲機、通信設備、家庭自動(dòng)化設備、音頻設備、安防設備、環(huán)境控制設備等等。如在安防應用中，通過(guò)在所有門(mén)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(hù)現在就擁有了一個(gè)能夠監控家中門(mén)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(wú)線(xiàn)技術(shù)比紅外線(xiàn)更加可靠、支持雙向通信以外，RF遙控器還可以開(kāi)發(fā)出更多的新功能，同時(shí)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(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(diǎn)還包括：整個(gè)解決方案最低物料成本可與紅外線(xiàn)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(wú)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(shí)現互動(dòng)感應和“找到我”，并可借助信息發(fā)送應用程序;無(wú)需指向性從而改善的用戶(hù)體驗;可靠但小巧的軟件，實(shí)現周期僅1-2個(gè)月;符合工業(yè)標準，互通性強。

　　為了抓住ZigBee RF4CE的市場(chǎng)機會(huì )，GreenPeak開(kāi)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)品節約能量高達85%。其低能耗允許開(kāi)發(fā)者構造一個(gè)峰值電流為20mA(比普通產(chǎn)品低兩倍)的、系統休眠模式下電流低于100nA的應用，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米的范圍內數據傳輸速達率為250Kb/s;基于其嵌入式硬件天線(xiàn)，可靠性、敏感性和覆蓋性全面提升;耗能僅為傳統基于MCU的方案的10-25%;通過(guò)高集成度，大幅度降低了系統物料成本。

　　目前，GreenPeak的GP500C系列已經(jīng)開(kāi)發(fā)了三款芯片，分別是用于機頂盒和數字網(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(kāi)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(zhù)系列標準的不斷推出和完善，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用，潛藏的Zigbee應用機會(huì )將全面爆發(fā)。”Links先生告訴華興萬(wàn)邦管理咨詢(xún)有限公司首席分析師劉朝暉。“現在的應用包括消費電子、家庭自動(dòng)化和智能表計等，下一步的應用將包括樓宇自動(dòng)化、工業(yè)農業(yè)等行業(yè)應用以及醫療設備，未來(lái)的應用則包括市政管理、汽車(chē)電子和零售物流等等。”

　　GreenPeak的ZigBee無(wú)線(xiàn)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。