|
一、ARM內核ZigBee無線單片機強勢登場 面對強勁的全球金融海嘯對電子和信息產業的沖擊，但是代表新興產業浪潮和技術創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)產品提前進入市場。 在這些新產品中，Freescale公司最新推出該公司的第三代ZigBee SoC---ARM內核的ZigBee無線單片機MC13224，是一顆最耀眼的新星。該芯片是全球首個實現了集成標準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 –ZigBee2006 高頻電路和最新ZigBee 2007/PRO協議棧，完美集成到了一個10X10毫米大小的芯片中(芯片外觀見圖1，芯片內部功能組成見圖2)。 圖1 MC13224 芯片外觀 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ZigBee 2007/PRO和ZigBee RF4CE等多種高級無線協議棧的無線傳感器網絡節點或者路由器。該芯片和目前市場上已經面市的ZigBee單芯片系統最大的不同是： 1.1 具有超低功耗，使用普通AA堿性電池，可以實現無線傳感器網絡低功耗節點10年無需要更換電池。 1.2 內置96K的靜態存儲器，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和其它協議棧節省了大量程序空間，使采用該芯片的系統，具有更大大網絡容量和網絡管理能力，能夠實現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。 1.3 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。 1.4 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2 MC13224 功能框圖 二、無線互聯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，給無線互聯和無線傳感器網絡，將帶來一系列新的變化： 2.1 功耗更低的競賽：MC13224不僅可以使用普通堿性電池，實現較長的工作時間，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為現實。 2.2 更加大型，高可靠性商業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，節能等應用中，是很好的選擇，但是對于大型商業樓宇的無線傳感器網絡和大型工廠和農業應用等，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3是一個典型的無線傳感器網絡，節點采用成都無線龍通訊的產品MC13224 ZigBee PRO 傳感器節點)。 圖3 采用MC13224節點和路由器的無線傳感器網絡 2.3 網絡監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，所以可以輕松實現多任務和多進程，能留出更多時間進行網絡加密通訊算法和網絡監控算法，這樣，不僅僅能快速實現網絡監控任務，將傳感信息直接連接到互聯網，而且還能實現節點自動定位計算，網絡自動維護等高級功能(圖4是采用GUI界面監視網絡的情況，截圖是來自成都無線龍通訊公司自主開發的無線傳感器網絡定位和監控軟件包)。 圖4 支持強大GUI遠程無線傳感器網絡監控軟件 三、有橋又有船，無線傳感器網絡開發設計將更加順暢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投入無線傳感器網絡和無線互聯產品的開發，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，包括軟件開發設計的細節和方法，目前開發MC13224這樣的無線單片機，從開發環境，使用工具和軟件結構等多方面，非常容易上手，和開發其它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，近年來國內涌現出一批像成都無線龍通訊這樣的高科技企業，不斷跟蹤無線傳感器橋網絡技術的前沿，開發出大批相關開發系統，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提供了新的橋梁。 在MC13224芯片在全球剛剛發布的同時，成都無線龍通訊科技公司同步推出了DREAMRF3224 ZigBee pro 無線傳感器網絡高級開發平臺(見圖5所示)。 圖5 DREAMRF3224 ARM 內核無線單片機高級開發平臺 該平臺由一個高級多功能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點(包括了溫度，光線，加速度等多種傳感器，可以擴展數到數千個傳感器網絡節點)組成。為客戶開發MC13224 ZigBee PRO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高級仿真環境。同時提供的了全套無線龍通訊公司開發的ZigBee 2007/PRO核心代碼和示范表演C源代碼，為客戶快速入門和開發，掃清了最后障礙。使國內用戶可以同步采用高水平成套開發系統和高級設計工具，輕松進入當今ZigBee PRO無線傳感器網絡技術的最前沿。我們深信不愁橋和船，國內ZigBee PRO和其它無線傳感器網絡技術和產品的開發，必將更加百花齊放，紅紅火火。ZigBee技術在工業控制、家庭自動化、節能產業、樓宇控制、農業自動化、智能小區、無線傳感器網絡等領域的應用，將更上一層樓。再次掀起應用狂瀾。 |
