智能家電和信息家電的Internet連接

單片機已經(jīng)是無(wú)處不在，特別是智能家電和信息家電，更是人們日常生活離不開(kāi)的。它們有沒(méi)有必要接入Internet網(wǎng)？這正是當前先行者們熱衷的話(huà)題。但是，畢竟各有各的想法。作為單片機生產(chǎn)廠(chǎng)家，已經(jīng)在積極探討上網(wǎng)的途徑。
單片機發(fā)展了20多年，從4位、8位、16位，到現在，業(yè)已能夠生產(chǎn)32 /64位高檔的單片機。高檔的單片機，無(wú)論從它們的速度和片上功能來(lái)說(shuō)，足可支持直接上網(wǎng)，如最新式的手機和數碼相機。當然，它們的價(jià)格都不菲。
問(wèn)題出在那些鋪天蓋地、深入日常生活的智能家用電器和小型攜帶的信息家電，潛入于它們的單片機多是8位和16位的，甚至依然還大量存在著(zhù)4位機。就這些家電的主要功能而言，4/8/16位是夠用的，如果僅僅是為要上Internet網(wǎng)，而硬要改用32位機，首先在價(jià)格上是用戶(hù)所不能接受的。電腦芯片的市場(chǎng)情況證明了這一點(diǎn)： PC機的CPU產(chǎn)量20年來(lái)僅是單片機的1%；16位單片機盡管單價(jià)高于8位機，但是每年的銷(xiāo)售額卻只占8位機的2~3分之一；32位機每年的產(chǎn)量增長(cháng)總是最快，但是絕對產(chǎn)量依然是8位單片機持續遙遙領(lǐng)先。所以，單片機上Internet網(wǎng)一定要兼顧高檔機和以8位機為中心的一般單片機上網(wǎng)的可行方案。
下面先探討一下單片機接入Internet網(wǎng)的必要性究竟有多大，然后再討論上網(wǎng)的可能方案。

上Internet的必要性有多大？
這里主要談智能家電和信息家電。目前，實(shí)際上人們正處于探討和挖掘階段，如果一些設想能夠得到大眾的認同，就會(huì )興起；認同的人越來(lái)越多，甚至會(huì )轉化為生活方式；認同的人越來(lái)越少，就會(huì )自行消失。在家用方面，最早聽(tīng)說(shuō)的是微波爐見(jiàn)料自動(dòng)找出具體烹飪指南，并控溫、控時(shí)，直到美味菜肴完成。也就是說(shuō)，超級市場(chǎng)買(mǎi)來(lái)的速凍包裝菜料，包裝印有品名代碼及查詢(xún)網(wǎng)址，微波爐讀入后，隨即上網(wǎng)下載本品的具體加工數據進(jìn)入微波爐單片機的存儲器，供單片機自動(dòng)控制微波爐加工完成。其實(shí)，我看一般的菜就不必了，只要不用去法國大菜館，上網(wǎng)微波爐就能做出那里飯館的特色菜，我情愿花這樣的上網(wǎng)費和去買(mǎi)這樣的微波爐來(lái)用。同樣，對于上網(wǎng)洗衣機，能夠不用我去洗染店就能如洗染店工作流程一樣，幫我洗絲綢、毛料和簡(jiǎn)單的染，我情愿花上網(wǎng)費去買(mǎi)這樣的洗衣機來(lái)用，因為我現在自己干這些事干不好。再有，對于上網(wǎng)空調，能夠不用等壞了再費神找修理，而能定期自動(dòng)完成預防性維修，甚至進(jìn)行性能更新，并留下紀錄，那么我情愿花上網(wǎng)費去買(mǎi)這樣的空調來(lái)用。還有，上網(wǎng)電視機、上網(wǎng)收錄機，能夠不用花費太多就能馬上看到、聽(tīng)到世界主要城市當時(shí)上演的視聽(tīng)節目，我情愿花上網(wǎng)費去并購買(mǎi)這樣的電視機、收錄機來(lái)用。別看現在說(shuō)來(lái)象是“癡人說(shuō)夢(mèng)”，也許不用多久竟然“夢(mèng)想成真”。那時(shí)，我們的生活質(zhì)量有誰(shuí)能說(shuō)不是上了一個(gè)層次呢！

上網(wǎng)的可能方案
臺式機慣常的上網(wǎng)做法可以借鑒，例如，在計算機串行通信口或USB口上接入Modem（調制解調器）憑借電話(huà)線(xiàn)，通過(guò)電信局安裝于Internet網(wǎng)內的服務(wù)器進(jìn)網(wǎng)；或者在計算機上安裝Ethernet網(wǎng)卡經(jīng)局域網(wǎng)進(jìn)網(wǎng)。臺式機的上網(wǎng)，無(wú)論哪種方案都少不了直接或間接來(lái)自Internet網(wǎng)，接到臺式機的導線(xiàn)、電纜、或光纖。每個(gè)家庭都有不少智能家電，光是蜘蛛網(wǎng)式的拉線(xiàn)就夠煩人的了，更何況信息家電多是手持式的隨人或隨車(chē)船移動(dòng)的，任何連線(xiàn)都是不可行的。所以無(wú)線(xiàn)接入就倍受青睞。下面從有線(xiàn)到無(wú)線(xiàn)介紹高檔和一般單片機的Internet接入方案。

32位嵌入式計算機
32位嵌入式計算機（即高檔單片機）因其本機性能和速度足夠，采用設備本身功能和網(wǎng)上Web瀏覽器功能一片到位的集成方案，并追求體型小巧，電池供電，滿(mǎn)足攜帶的方便。這類(lèi)產(chǎn)品上網(wǎng)軟件多模仿臺式機的相關(guān)軟件加以模塊化，用時(shí)根據需要選用。就模塊而言，它們一般有：e-Mail模塊、Web Browser模塊、HTML Parser、HTTP、PPP、 SMTP、UDP、POP、FTP、ICTP、TCP/IP等以及一些輔助模塊。輔助模塊有：嵌入式Java模塊、加密模塊（SSL）、音頻/視頻模塊等等。Access Systems America公司為富士通微電子公司研制了一個(gè)名為NetFront的Web瀏覽器，用在富士通32位RISC結構的MB91101單片機上。NetFront所占內存小到僅有220kB。

8 /16位單片機
針對8 /16位單片機接入Internet網(wǎng)的方案，已有許多嘗試。
Phar Lap 公司把正常Web服務(wù)器軟件中的智能部分和網(wǎng)絡(luò )部分，盡量移出存儲器不足的單片機，放在處于Internet網(wǎng)中的所謂胖客戶(hù)機上，那里的存儲器很大，使用時(shí)，通過(guò)遠程調用，使用以DDL形式放在那里的庫函數，從而把服務(wù)器軟件減到25kB，稱(chēng)為Micro Web Server；與此同時(shí)，再將網(wǎng)絡(luò )部分精簡(jiǎn)到二百多kB，使兩項之和不足300 kB，可以放進(jìn)中等存儲規模的單片機上。
Agent System公司創(chuàng )建了獨特的EmWeb服務(wù)器。它在HTML文本中嵌入C語(yǔ)言程序，以便對實(shí)時(shí)數據進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，又為HTML增加了特殊標記，使網(wǎng)中客戶(hù)機的Web頁(yè)上能夠顯示動(dòng)態(tài)數據，并且能與用戶(hù)的應用程序接口。再將C語(yǔ)言庫中有關(guān)Internet網(wǎng)的TCP/IP以及HTML、XML等其它高層協(xié)議都合并到EmWeb服務(wù)器中，將總容量緊縮到了25 kB。
它的更大的特色還在于做了一個(gè)硬件ASIC的狀態(tài)機，由它支持對HTML的多用戶(hù)、多任務(wù)的同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)。由于狀態(tài)機獨立于操作系統，所以EmWeb工作時(shí)不需要操作系統的支持。但是，為了客戶(hù)的多種方便，又提供了與常用的一些著(zhù)名RTOS的接口。
EmWeb已作為固件固化到上述ASIC中，方便于以一個(gè)模塊的形式向智能家電、信息家電以及工業(yè)控制中去推廣應用。EmWeb在開(kāi)發(fā)時(shí)，需要復合功能的開(kāi)發(fā)平臺。平臺上應有可供選用的標準Web工具，如Microsoft的FrontPage，MacroMedia的Dreamweaver等等；平臺還應同時(shí)支持C、Java、JavaScript的編譯和支持GIF、HTML等文件格式?，F用的平臺人機對話(huà)用Windows或UNIX的圖形界面。

EMIT技術(shù) 從網(wǎng)絡(luò )角度來(lái)看，最正宗的方案當屬EmWare公司的EMIT技術(shù)（Embedded Micro Internetworking Technology），它走的是異構網(wǎng)的典型解決方案。為適應單片機的環(huán)境，服務(wù)器部分刻意地減少到很小的1kB，簡(jiǎn)化到僅只保留HTML標記，其它全部移到Internet網(wǎng)中的胖客戶(hù)機上；網(wǎng)絡(luò )協(xié)議部分則放棄使用代碼較長(cháng)的TCP/IP等協(xié)議，換用單片機環(huán)境使用的、十分輕型的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，這個(gè)1kB服務(wù)器軟件名之曰emMicro，是一個(gè)很關(guān)鍵的、任何一個(gè)單片機都足以放下的微型嵌入式服務(wù)器。
emMicro有兩部分：emTag對應于HTML標記；emNet對應于網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，二合一為emMicro。輕型的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議支持在本端構筑小網(wǎng)，如單片機常用的RS232網(wǎng)、RS385網(wǎng)等等。如果不接入Internet網(wǎng)，它們便是孤立的網(wǎng)；為要和Internet網(wǎng)進(jìn)行網(wǎng)際聯(lián)結，則須增加網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行網(wǎng)際協(xié)議的互換。
網(wǎng)關(guān)可以單獨設置，或結合具體條件與胖客戶(hù)機結合，或獨立存在或是其它。這個(gè)網(wǎng)關(guān)名之曰emGateway。emGateway的Internet端還留有與另一端Web設備（單片機）可對話(huà)的接口。如果需要，接口也可在用戶(hù)的應用程序中使用。接口的典型使用方法仍是Web網(wǎng)頁(yè)，因網(wǎng)頁(yè)可以在任一種瀏覽器下工作，靈活適應于全球網(wǎng)各個(gè)地域的多種計算機環(huán)境。
emMicro 中的emTag，將對應的HTML標記映射為瀏覽器中Java applets程序里的對象或JPEG/GIF里的對象。這些對象名曰emObjects。Web網(wǎng)頁(yè)的HTML能識別emTag并將它置換成映射的對象，從而按需要以數字、圖形、文本或可滑動(dòng)的控制把手、操作開(kāi)關(guān)、按鈕、LED等形式表現出來(lái)。網(wǎng)關(guān)上還可安裝有DAS（Device Access Service，設備訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)）實(shí)用程序，由它識別、訪(fǎng)問(wèn)和監控各個(gè)掛網(wǎng)的設備，起集散器的作用。
上述一整套技術(shù)就是EMIT。這項技術(shù)受到許多單片機生產(chǎn)廠(chǎng)家的重視，并組織了嵌入Internet者聯(lián)盟——ETI（Embedded The Internet Consortium），共同關(guān)心此項技術(shù)的發(fā)展。

WAP無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
WAP（Wireless Application Protocol，無(wú)限應用協(xié)議）是1997年6月由愛(ài)立信、諾基亞、Motorola 、UnwiredPlannet公司組織的WAP論壇所發(fā)起， 旨在定義一個(gè)立足于移動(dòng)電話(huà)本身的直接進(jìn)網(wǎng)的標準。它首先為移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)服務(wù)，其次利用移動(dòng)電話(huà)既有的無(wú)線(xiàn)信道將傳統的語(yǔ)音服務(wù)擴展到Internet網(wǎng)現存的數據服務(wù)，使當前世界兩大熱點(diǎn)——Internet網(wǎng)和移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)，得到互相支持和補充。
WAP無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)規范應是一個(gè)開(kāi)放的全球處處可使用的統一標準。1999年12月，WAP論壇公布了WAP規范1.2版。WAP的硬、軟件配置，在體系結構上，基本仿效www（World-Wide Web），也使用Server/Browser結構。但是由于移動(dòng)電話(huà)網(wǎng)與Internet網(wǎng)，不僅協(xié)議棧不同，就連物理傳輸層的介質(zhì)也有根本的不同，一個(gè)是空氣一個(gè)是導線(xiàn)。為此，必須在兩網(wǎng)之間增加網(wǎng)關(guān)，除去進(jìn)行協(xié)議的轉換之外，還要附帶因物理傳輸介質(zhì)不同導致碼流含義不同進(jìn)行的翻譯。
WAP規范，從體系結構到協(xié)議棧，幾乎是平行于Internet規范的無(wú)線(xiàn)手機網(wǎng)的翻版，不同的僅是WAP網(wǎng)一側，由手機等設備扮演Web Browser的角色。由于手機并不精通如何扮演Web Browser，所以有關(guān)Browser的全盤(pán)工作都委托名為WAE（Wireless Application Environment，無(wú)線(xiàn)應用環(huán)境）用戶(hù)代理的軟件來(lái)完成。 由于WAP網(wǎng)側用的是無(wú)線(xiàn)碼流，代理向Internet側的Server發(fā)出的Browser請求，實(shí)際上是編碼的Browser請求，需要經(jīng)網(wǎng)關(guān)的解碼和協(xié)議的轉換，變成Internet網(wǎng)Browser的請求，才發(fā)向Web Server；至于Web Server返回的應答，則反是。WAP規范的協(xié)議棧中，每一層都可以為其上層、或其他業(yè)務(wù)、或是應用程序通過(guò)預先定義好的接口來(lái)調用。也就是說(shuō)，外部引用可以經(jīng)接口直接訪(fǎng)問(wèn)到協(xié)議棧中的會(huì )話(huà)層、事務(wù)層、安全層、乃至鏈路層。
WAP規范考慮了無(wú)線(xiàn)通信固有的弱點(diǎn)，如帶寬窄、時(shí)延長(cháng)、連接的可靠性差等等，以及手機、手持計算設備的速度有限和資源相對不足等，在協(xié)議制定上，作了適當安排和優(yōu)化。
WAP規范的另一特色是，在協(xié)議棧的底層，安排了一個(gè)透明的承載層，它使得WAP協(xié)議?？梢耘c任何現有的和未來(lái)出現的移動(dòng)通信網(wǎng)相接口，從而把移動(dòng)通信網(wǎng)接入Internet網(wǎng)。比如現有的TDMA、CDMA、GSM、GPRS、CDPD、CSD 、USSD、SMS等移動(dòng)通信網(wǎng)都可以經(jīng)過(guò)透明的承載層接入Internet網(wǎng)，擔當Web Browser的角色。承載層還可為承載的通信系統實(shí)現諸如短信息、電路交換數據、分組數據業(yè)務(wù)等，承載層還可根據吞吐量、錯誤率和時(shí)延等來(lái)提供不同級別的服務(wù)。
WAP技術(shù)給手機和手持計算設備附加了Internet技術(shù)所能提供的功能，具體來(lái)說(shuō)，可分三個(gè)方面：
* 實(shí)時(shí)的公用服務(wù)。
* 個(gè)人信息服務(wù)。
* 商務(wù)服務(wù)。
WAP技術(shù)的優(yōu)勢和市場(chǎng)潛力將在最近幾年內爆出。

IEEE802.11規范
IEEE802.11規定了無(wú)線(xiàn)網(wǎng)互聯(lián)的技術(shù)規范，它源自Ethernet，但工作在ISM頻段的2.4Ghz。IEEE802.11只規定了開(kāi)放的無(wú)線(xiàn)系統的互聯(lián)參考模型中的物理層和媒體訪(fǎng)問(wèn)控制層（MAC Layer）。它支持較高的數據傳輸率：1~11Mbps 。它只支持數據通信，且數據設備一定要加裝無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡，成本較高，網(wǎng)卡約200美元，網(wǎng)橋約300美元，估計以后每年會(huì )有30%的價(jià)格遞減。

HomeRF網(wǎng)技術(shù)
HomeRF網(wǎng)是一種無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)，專(zhuān)為家庭用戶(hù)設計。也工作在ISM頻段的2.4Ghz，傳輸距離較長(cháng)，可達150米，可用于語(yǔ)音電話(huà)、視頻點(diǎn)播、遠程教育等領(lǐng)域，將來(lái)有可能變成繼xDSL Cable（線(xiàn)纜）之后，可選的寬帶網(wǎng)絡(luò )傳輸規范。成本較高，且技術(shù)未公開(kāi)，有礙進(jìn)一步發(fā)展。

Bluetooth無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)
Bluetooth無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)（Bluetooth Wireless Communication Technology）是廉價(jià)、短程、射頻通信接口，廣泛用于移動(dòng)設備。Bluetooth技術(shù)由Bluetooth特別興趣小組（BGI小組，Bluetooth Special Interest Group）開(kāi)發(fā)，是無(wú)需專(zhuān)利許可的開(kāi)放式業(yè)界規范。
1998年5月 ，BGI小組有五家創(chuàng )始公司：愛(ài)立信、諾基亞、IBM、Intel和東芝。1999年7月，正式公布Bluetooth技術(shù)標準1.0版。Bluetooth選用的基帶頻率為2.4GHz附近，處于全球各地可用、無(wú)需注冊、公開(kāi)、免費的ISM（Industrial，Science and Medicine）頻段。不同國家和地區則據情又具體規定各自的可用頻段，北美和歐洲可供使用頻段有79個(gè)，法國、西班牙、日本只有23個(gè)，每個(gè)頻段間隔均為1MHz。
采用Bluetooth TDD（時(shí)分雙工）方式的全雙向數據傳輸，調制方式為GFSK，調制指數0.28~0.35。發(fā)射功率分為三級：100mW（20dBm）， 1mW（0dBm）。通信距離：1mW（0dBm）時(shí)為10米；100mW（20dBm）時(shí)提高到100米；但功率提高到2.5mW（4dBm）以上時(shí)，就必須采用功率限制裝置，按實(shí)際通信距離傳送適當的無(wú)線(xiàn)功率。
Bluetooth采用時(shí)分多址（TDMA）的分包傳輸技術(shù)；數據限在最長(cháng)為625μs的間隙內發(fā)送；基帶資料組的發(fā)送速率為1Mbps，跳頻速率為每秒1600次或每秒3200次。
Bluetooth支持兩類(lèi)鏈路，即SCO（同步面向連接）鏈路，和ACL（異步無(wú)連接）鏈路。SCO包用預定時(shí)隙傳送，主傳語(yǔ)音，速率64kbps；ACL用任意時(shí)隙傳送，主傳數據，速率對不對稱(chēng)接線(xiàn)為721kbps，對稱(chēng)接線(xiàn)432.6kbps。
Bluetooth技術(shù)支持點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)連接。它們是構成Bluetooth無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的基礎。Bluetooth無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的基本網(wǎng)是由8臺設備構成的微微網(wǎng)（Piconet），網(wǎng)中任何時(shí)候只允許有一個(gè)主叫設備，其余均為從設備。主叫設備用它的時(shí)鐘和跳頻序列來(lái)同步各個(gè)從設備。
建立微微網(wǎng)之前，各設備處于待機狀態(tài)，每隔1.28秒（此為喚醒周期）監聽(tīng)一次消息，設備一旦被喚醒，就在預先設定的32個(gè)跳頻（大多數國家這樣設定）頻率上監聽(tīng)信息，主設備負責聯(lián)網(wǎng)的初始化工作，它用尋呼消息（Page Message）的方式為有地址的設備建立連接。未知地址的設備，如公用傳真機，則用查詢(xún)消息（Inquiry Message）建立連接。主設備在16個(gè)跳頻上發(fā)送一串相同的尋呼消息給從設備，如果沒(méi)能受到應答，再改用另外16個(gè)跳頻發(fā)送相同的尋呼消息。
主設備到從設備的最大時(shí)延為2個(gè)喚醒周期，平均時(shí)延為0.5個(gè)喚醒周期。一個(gè)主設備最多只能建立7個(gè)連接，建立了連接的從設備叫做活動(dòng)從設備，未建立連接的從設備為休眠設備（Parked Unit），只保持同步，不參加數據傳送。無(wú)數據傳送的活動(dòng)從設備，為了節電，可以主動(dòng)申請或由主設備置為保持模式（Hold Mode）。保持模式下內部定時(shí)器仍在工作，一旦退出保持模式立即可以參與數據傳送。還有一種比保持模式更省電的監聽(tīng)模式（Sniff Mode），它的監聽(tīng)間隔是通過(guò)編程被適當地加大。將各個(gè)獨立的微微網(wǎng)的主設備再點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)相連構成散彈網(wǎng)（Scatternet）。
開(kāi)發(fā)Bluetooth的目的，是想要提供一個(gè)全球可用的短距無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)的標準。根據IEEE802，每個(gè)Bluetooth設備都應有一個(gè)48位的Bluetooth設備地址碼（BD-ADDR）在通過(guò)鑒別、加密等安全審查后，構筑一個(gè)可以互相信賴(lài)的群組，保護無(wú)線(xiàn)連接的不受侵擾。
Bluetooth設備的硬件部分由無(wú)線(xiàn)射頻（RF）單元、基帶（Baseband）單元、和鏈路管理（Link Manager）單元構成。無(wú)線(xiàn)射頻單元按照ISM頻段要求，在2.402~2.480GHz之間安排79個(gè)帶寬為1MHz的頻點(diǎn)，跳頻速率，發(fā)射功率、距離等應達到要求?；鶐卧撠熖l及數據/信息幀的傳輸。鏈路管理單元負責SCO/ ACL鏈路管理、檢錯糾錯、物理層的認證和加密。
軟件有多層次的、包括關(guān)于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)特有的協(xié)議棧，如果要與Internet網(wǎng)相連，則還要吸收現成的HTTP、PPP、 SMTP、UDP、POP、FTP、ICTP、TCP/IP等有關(guān)協(xié)議。在軟件協(xié)議棧和Bluetooth硬件之間還有一層主機控制接口（HCI）層。本層以上的協(xié)議層要在主機上運行，本層以下的由Bluetooth硬件完成。通過(guò)HCI層，硬件與軟件進(jìn)行透明地交互。Bluetooth技術(shù)中，將協(xié)議進(jìn)行不同的組合，可完成如下一些典型的應用模型：探知網(wǎng)中可用服務(wù)及其特性、交互通信、無(wú)繩電話(huà)、傳真、耳機使用、文件傳輸、撥號聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)接入等。
Bluetooth技術(shù)的成功關(guān)鍵在于成本。2000年 6月公布的第一代Bluetooth模塊的成本為20美元，開(kāi)發(fā)商奮斗目標是降到5美元以下。
日立公司將其16位H8S系列的2214單片機，與Silicon Wave公司為實(shí)現Bluetooth技術(shù)微微網(wǎng)的硬件部分及底層協(xié)議棧相結合的Odessey芯片組相配套，實(shí)現了點(diǎn)-點(diǎn)、點(diǎn)-多點(diǎn)無(wú)線(xiàn)連接的所謂的個(gè)人域網(wǎng)（Personal-area Network，PAN）。其中，Silicon Wave公司的品牌芯片組，還有SiW1501、SiW1601。SiW1501是一塊7X7㎜封裝的無(wú)線(xiàn)射頻Modem芯片，其上集成了Bluetooth無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)器、2.4GHz合成器用于收/發(fā)、和Modem功能等。Silicon Wave使用的是帶有AD/DA的直接轉換式的無(wú)線(xiàn)射頻結構，因為使用完全數字接口，所以整個(gè)系統得到簡(jiǎn)化。SiW1501可以獨立使用，也可與鏈路控制芯片SiW1601結合使用。SiW1601與SiW1501可以直接接口使用。SiW1601完成數據處理、數據分組、檢錯/糾錯、電源控制等功能。至于日立的16位的H8S系列的2214單片機，其存儲器是經(jīng)配置形成的，片上有128kB FLASH和12kB RAM；可在系統編程；片上UART是高速接口，將來(lái)還準備增加USB接口。

紅外無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)（IrDA標準）
紅外線(xiàn)是一種波長(cháng)介于微波與可見(jiàn)光之間的電磁輻射，最早用在自動(dòng)控制中，作為非接觸開(kāi)關(guān)使用，利用它簡(jiǎn)單開(kāi)合的邏輯能力。用于傳輸數據信息始于1991年，由于各廠(chǎng)家使用自己的傳輸協(xié)議進(jìn)行收發(fā)，導致不同廠(chǎng)家的系統之間不能通信，影響共同業(yè)務(wù)的發(fā)展。因而，成立了紅外數據協(xié)會(huì )（IrDA，The Infra-red Data Association），幾乎各個(gè)著(zhù)名的半導體廠(chǎng)商都是會(huì )員。他們共同制定了IrDA標準V1.0~V1.2。
紅外通信技術(shù)屬于無(wú)線(xiàn)通信范疇，它將數據或信息進(jìn)行編碼，用紅外脈沖的“有”與“無(wú)”向外發(fā)送，對端收到后再進(jìn)行解碼恢復。紅外線(xiàn)受器件物理條件的限制，發(fā)射具有方向性。IrDA標準規定有效接受角度為30o（即發(fā)、收連線(xiàn)左右各15o內有效）。因紅外線(xiàn)只能直射不能繞行，所以收發(fā)的直線(xiàn)空間內不可有障礙物。但，阻斷的光路一旦恢復，系統能夠自動(dòng)重新連接。受到接收角度的限制，IrDA只能進(jìn)行點(diǎn)-點(diǎn)的通信。
IrDA的傳送速率有兩種；低速紅外（SIR，Slow Infra-red）2400bps~115.2kbps， 傳送距離1米；高速紅外（HIR，High Infra-red）1~4Mbps， 傳送距離3米。這項技術(shù)已用到IBM PC、IntelliStation、Workpad， 它們之間以及裝有IrDA接口的其他設備（如有IrDA接口的打印機）之間可進(jìn)行點(diǎn)-點(diǎn)對話(huà)。
當發(fā)現有其它IrDA設備時(shí)，系統會(huì )向你報告，以便選擇某項傳輸應用，然后就可以經(jīng)紅外無(wú)線(xiàn)發(fā)送及接收數據。譬如文件的發(fā)送還是接受。Calibre公司生產(chǎn)了目前見(jiàn)到的最小IrDA收發(fā)器模塊CHX1200，體積6.8x2.8x2.2（㎜），用于移動(dòng)計算或通信產(chǎn)品中。模塊工作電壓2.7~3.6V， 工作電流95μA， 傳送速率115.2kbps， 傳送距離>2 0㎝。 Linear Technology公司生產(chǎn)的廉價(jià)IrDA接收芯片LT1328， 只需外接4只電容和一只紅外接收管，如TEMIC的接收管BPV22NF。LT1328使用單一5V工作電壓，靜態(tài)電流，2mA；脈寬1.6ms的脈沖為“0”，無(wú)脈沖為“1”；傳輸率可在SIR， HIR規定的高低速率之間切換，速率115.kbps時(shí)傳輸距離1米。

900MHz簡(jiǎn)單通信技術(shù)
900MHz簡(jiǎn)單通信技術(shù)實(shí)現的是與紅外IrDA同樣的功能，但它可改善傳送方向性方面的限制，同時(shí)可以傳到遠一些的距離。Micrel Semicinductor公司生產(chǎn)公司生產(chǎn)QwikRadio系列、900MHz的 RF（無(wú)線(xiàn)電頻率）接收器芯片MICRF003。900MHz也是全球可用、無(wú)需注冊的、公開(kāi)、免費的ISM頻段之內。MICRF003只需外接2只電容和一只7.12MHz的晶體，就可無(wú)線(xiàn)輸入，然后直接輸出數據；數據傳輸率為2400bps，數據傳輸率方式為OOK（ON-OFF keyed，開(kāi)關(guān)鍵控）；單一工作5V電壓，電流4mA；芯片價(jià)格1.8美元。

結論
智能家電和信息家電接入Internet網(wǎng)方案盡管很多，但是這一領(lǐng)域取勝的關(guān)鍵還在于價(jià)格。一旦有所突破，商機無(wú)可限量。為此，許多單片機廠(chǎng)家也在積極進(jìn)行單片機內核的模塊化，以其快速靈活地適應市場(chǎng)變化而能夠快速低投產(chǎn)，改進(jìn)單片機開(kāi)發(fā)平臺，擴充Internet網(wǎng)絡(luò )軟件庫等等。