無(wú)線(xiàn)設計的關(guān)鍵指南

　　要使一種方案具有秘密武器或使其有別于競爭者，無(wú)線(xiàn)可能是一種非常好的選擇。只要遵照幾個(gè)關(guān)鍵指南，你就能達到無(wú)線(xiàn)工程師的水平。

　　作為參考，此處的“短距離無(wú)線(xiàn)”不是指手機或WiMAX，而是包括你聽(tīng)說(shuō)過(guò)的所有技術(shù)，如藍牙、IrDA、ISM、 Wi-Fi和 ZigBee，以及其他一些值得提及的專(zhuān)業(yè)設計。本文可以作為你未來(lái)方案的經(jīng)典。特別是，看看覆蓋260～470MHz頻帶的15.231，以及覆蓋常用的902～928MHz 頻帶的15.249。

　　設計步驟

　　第一步：明確應用和特點(diǎn)

　　像任何設計冒險一樣，無(wú)線(xiàn)設計的第一步是明確應用并定義參數。究竟想要做什么?將它寫(xiě)出來(lái)。

　　遙感勘測包括住宅/建筑物環(huán)境檢測、自動(dòng)讀表、醫學(xué)、汽車(chē)(溫度、輪胎壓力)，以及工業(yè)傳感器監測，是更流行的應用之一。另外很受歡迎的應用場(chǎng)合是遠程控制車(chē)庫門(mén)、玩具、遠程無(wú)鑰匙進(jìn)入、HVAC、安全/報警以及工業(yè)控制。

　　第二步：定義關(guān)鍵特性

　　定義項目的重要特性很關(guān)鍵，這些特性包括理想距離、環(huán)境、功耗限制、是固定還是便攜?調制信號(是模擬還是數字?)、需要收發(fā)器而不是只要發(fā)射器或接收器、輸入、輸出、接口、以及其它相關(guān)技術(shù)指標。某些性能測量，如位差錯率或可靠性，如果使用，也應包含在內。需要特別關(guān)注的關(guān)鍵技術(shù)指標包括：

　　距離：短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)覆蓋的距離范圍很大，從數英寸直到很多英里范圍。需要具體確定距離范圍，或者至少定出盡可能接近的距離范圍，因為這些信息決定了所選的技術(shù)。

　　環(huán)境：是室內還是室外?發(fā)射器和接收器之間的視線(xiàn)是否很好，或者還是穿過(guò)墻、地板或樹(shù)木?環(huán)境是否充滿(mǎn)了來(lái)自電器系統和設備(如馬達或者附近工作的其它無(wú)線(xiàn)設備)的噪音?一般情況下，頻率越高，距離越短。

　　連接：是點(diǎn)對點(diǎn)通訊(P2P)、點(diǎn)到多點(diǎn)(P2M)還是多點(diǎn)到點(diǎn)(M2P)通訊?當然，單個(gè)P2P連接用起來(lái)最簡(jiǎn)單。但是，應用可能需要多個(gè)監測點(diǎn)，如在遙感勘測中就要采用M2P?；蛘?，如果必須從一個(gè)地點(diǎn)控制多個(gè)設備，就要采用P2M。此外，要考慮連接是單工(單向，播放)還是雙工(雙向)，是半雙工還是全雙工?

　　信息類(lèi)型：信息源是模擬的還是數字的?目前，大多數信息源都是數字碼或稱(chēng)數據，但如果本質(zhì)是模擬的話(huà)，也可以處理。需要模數轉換和數模轉換。在15.231節，在260MHz～470 MHz頻段，只能發(fā)送短數據脈沖。此外，不允許發(fā)送聲音或視頻信息。但可以以模擬或數字形式在902～928 MHz頻段傳送聲音、視頻或任何其它信息。

　　數據率：需要的最大數據率是多少?大多數遙感勘測和控制的數據率都非常低，小于100 kbps。不過(guò)，也可以達到幾百兆位每秒的數據率。

　　網(wǎng)絡(luò )：項目是一個(gè)簡(jiǎn)單的P2P連接還是網(wǎng)絡(luò )的組成部分?聯(lián)網(wǎng)就要與某一主機或者一個(gè)或多個(gè)其它節點(diǎn)會(huì )話(huà)。需要mesh網(wǎng)絡(luò )嗎?

　　安全：無(wú)線(xiàn)連接要涉及關(guān)鍵數據的保護嗎?這些要求會(huì )影響到協(xié)議和技術(shù)的選擇。

　　協(xié)議：需要兼容特定協(xié)議和標準，如藍牙、Wi-Fi或 ZigBee嗎?或者還是自己設計協(xié)議來(lái)滿(mǎn)足應用要求嗎?

　　接口：需要哪種數據接口(RS-232、SPI、USB 等)?對于簡(jiǎn)單應用，可能只需要微控制器上的一個(gè)總線(xiàn)。

　　功耗：如果設備為遠程或便攜式，電池使用壽命是一個(gè)關(guān)鍵因素。需要選擇具有休眠模式和低占空比工作的芯片或模塊和協(xié)議，以最大限度延長(cháng)電池壽命。

　　第3步：選擇技術(shù)