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      ARM 內核ZIGBEEPRO SoC 震撼進軍無線傳感器網絡大市場

      更新時間: 2009-04-25 17:37:07來源: 粵嵌教育瀏覽量:1340

      一、ARM內核ZIGBEE無線單片機強勢登場 

        雖面對強勁的全球金融海嘯對電子和信息產業(yè)的沖擊,但是,代表新興產業(yè)浪潮和技術創(chuàng)新的無線傳感器網絡市場,卻是市場紅火,春風鋪滿,百花盛開;很多大型芯片廠家,雖然消減了一些其它項目,但是卻加大了在低功耗無線,短距離無線互聯(lián)和無線傳感器網絡方面的投入強度,使一大批這個領域的新技術和新的SOC(片上系統(tǒng))產品提前進入市場;  

        在這些新產品中,第三代ZIGBEESoC---ARM內核的ZigBee無線單片機MC13224, 是一顆耀眼的新星;該芯片是全球實現(xiàn)了集成標準ARM內核和強大的32位高速處理計算能力, 內置FLASH, SRAM和 ROM,AD/DA轉換等 大量外圍電路,IEEE802.15.4 -2006 高頻電路和ZIGBEE2007/PRO協(xié)議棧,完美集成到了一個10X10毫米大小的芯片中(芯片內部功能組成見圖一);  

        用戶只需要外加天線(或者使用PCB天線)和晶體等很少幾個零件,就可以構成一個功能強大的可以運行ZIGBEE2007/PRO和ZIGBEE  RF4CE等多種無線協(xié)議棧的無線傳感器網絡節(jié)點或者路由器; 

        該芯片和目前市場上已經面市的ZIGBEE單芯片系統(tǒng)的不同是: 

        具有超低功耗,使用普通AA堿性電池,可以實現(xiàn)無線傳感器網絡低功耗節(jié)點10年無需要更換電池;內置96K的靜態(tài)存儲器,128K閃存,同時將大量MAC處理代碼和基礎I/O代碼存放在ROM中,為ZIGBEE和其它協(xié)議棧節(jié)省了大量程序空間,使采用該芯片的系統(tǒng),具有更大大網絡容量和網絡管理能力,能夠實現(xiàn)超大型高可靠無線傳感器網絡;而且也可以有更多的空間運行用戶自己的應用軟件;32位強大的處理能力,使運行ZIGBEE網絡時的加密通訊和大量的加密算法,顯得輕松容易;價格低廉,從該公司網頁上看到,購買1000片時,MC13224每片價格僅僅4.7美元;  



       圖一   MC13224 功能框圖
       

              

        二,無線互聯(lián)和無線傳感器市場將更加火爆 

        ARM內核ZIGBEE無線單片機的上市,給無線互聯(lián)和無線傳感器網絡,將帶來一系列新的變化: 

        功耗更低的競賽:MC13224不僅可以使用普通堿性電池,實現(xiàn)較長的工作時間,而且可以使用更為小巧的紐扣電池供電,這就為實現(xiàn)能量搜集這樣的微功耗傳感器網絡,打下了很好基礎,無線傳感器網絡采用太陽能,風能,振動,化學等自然能量來提供能源將迅速變?yōu)楝F(xiàn)實;  

        更加大型,高可靠性商業(yè)用途無線傳感器網絡成為可能;目前以8051為內核ZIGBEE無線單片機,在家庭自動化,遙控,節(jié)能等應用中,是很好的選擇,但是對于大型商業(yè)樓宇的無線傳感器網絡和大型工廠和農業(yè)應用等,需要更大型的組網功能,使用32微ARM強大的處理能力和網絡控制能力,就顯得非常必要;32位內核無線單片機的上市,必將加速這方面的應用;(圖二是一個典型的無線傳感器網絡,節(jié)點采用無線龍科技的產品MC13224 ZIGBEEPRO 傳感器節(jié)點)  



       圖二  采用MC13224節(jié)點和路由器的無線傳感器網絡
       

      網絡監(jiān)視管理更加方便容易  

        采用32位處理器內核后,對于網絡組織,維護和路由等,能夠在更短的時間內完成,由于芯片內部可以運行實時操作系統(tǒng),所以可以輕松實現(xiàn)多任務和多進程,能留出更多時間進行網絡加密通訊算法和網絡監(jiān)控算法,這樣,不僅僅能快速實現(xiàn)網絡監(jiān)控任務,將傳感信息直接連接到互聯(lián)網,而且還能實現(xiàn)節(jié)點自動定位計算,網絡自動維護等功能;(圖三是采用GUI界面監(jiān)視網絡的情況,截圖是來自無線龍科技公司自主開發(fā)的無線傳感器網絡定位和監(jiān)控軟件包) 


      圖三  支持強大GUI遠程無線傳感器網絡監(jiān)控軟件 

        三,有橋又有船,無線傳感器網絡開發(fā)設計將更加順暢  


        MC13224這樣單芯片ZIGBEE無線單片機的上市,為更多的電子工程師和更多的企業(yè)投入無線傳感器網絡和無線互聯(lián)產品的開發(fā),提供了極大的方便,這是因為,多年來ARM嵌入式設計的知識已經非常普及,大量相關的教材和免費資源,已經使很多工程師非常熟悉了ARM處理器的體系和結構,包括軟件開發(fā)設計的細節(jié)和方法,目前開發(fā)MC13224這樣的無線單片機,從開發(fā)環(huán)境,使用工具和軟件結構等多方面,非常容易上手,和開發(fā)其它ARM處理器的嵌入式應用一樣方便快捷,這就好像有了船; 

        另外一方面,近年來國內涌現(xiàn)出一批像無線龍科技這樣的高科技企業(yè),不斷跟蹤無線傳感器橋網絡技術的前沿,開發(fā)出大批相關開發(fā)系統(tǒng),軟件和教材,為廣大電子工程師提供了快速進入無線傳感器技術開發(fā)提供了新的橋梁; 

        在MC13224芯片在全球剛剛發(fā)布的同時,無線龍科技公司同步推出了DREAMRF3224 ZIGBEE pro 無線傳感器網絡開發(fā)平臺,(見圖四所示);  


      圖四:DREAMRF3224 ARM 內核無線單片機開發(fā)平臺
       

        該平臺由一個多功能ARM STR912 網關(包括320X240彩色大型LCD顯示器和觸摸屏,100M以太網,串口, USB口,CAN多種接口)和8個電池供電的MC13224芯片微功耗無線傳感器路由器和終端節(jié)點(包括了溫度,光線,加速度等多種傳感器,可以擴展數(shù)到數(shù)千個傳感器網絡節(jié)點)組成;為客戶開發(fā)MC13224 ZIGBEEPRO無線傳感器網絡和ARM無線網關提供了完整的兼容IAR  ARM 5.20強大的編譯,調試和J-LINK仿真環(huán)境;同時提供的了全套無線龍通訊公司開發(fā)的ZIGBEE2007/PRO核心代碼和示范表演C源代碼,為客戶快速入門和開發(fā),掃清了障礙; 

        使國內用戶可以同步采用高水平成套開發(fā)系統(tǒng)和設計工具,輕松進入當今ZIGBEEPRO無線傳感器網絡技術的前沿;我們深信,不愁橋和船,國內ZIGBEEPRO和其它無線傳感器網絡技術和產品的開發(fā),必將更加百花齊放,紅紅火火;ZIGBEE技術在工業(yè)控制,家庭自動化,節(jié)能產業(yè),樓宇控制,農業(yè)自動化等領域的應用,將更上一層樓,再次掀起應用狂瀾。

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