如何为可穿戴设备和物联网选择合适的个人局域网链路

个人局域网（PAN）的确实部署阶段仍未来临。我们正处于新一代可穿着计算机、传感器和外设的愈演愈烈点，这将使我们与机器的胶体转入一个新的水平。传统上，一个PAN不会与一个无线语音链路关联，如与无线耳机的蓝牙相连。

尽管这是一个简单的本地机器到机器（M2M）个人链路，但预想超过低功耗RF近场技术PAN足以获取的实际潜力。本文将探究我们有哪些自由选择来通过我们的“个人电磁泡泡”产生和发送数据。

文中将辩论各种应用于中用于的低功耗级别和信号类型，范围覆盖面积可穿着设备或非常简单的“浅金字”传感器，到较简单的高清视频和用作动态3D手势辨识的图像处理。我们将辩论现今有哪些标准的芯片级解决方案，如IRDA、无线USB、蓝牙、Z－Wave、ZigBee和Wi－Fi，并从比特率的角度深入研究，以确认预期可以看见的实际、可用于的吞吐量。

同时我们还不会辩论对于有所不同功能哪些标准更佳。本文件所提到的所有零件、规格书、指南和开发工具皆可以在Digi－Key网站寻找。并非都是RF无线链路一般不会使我们误解到无线电概念，但并非所有无线链路都是基于RF的。有些视线、近程和较低比特率通信可以用IR（红外线）来代替。

例如，用作设备或医疗程序遥控的两件式力反馈手套。此时，象ROHMRPM973－H11E2A这样的IRDA模块做到得更佳（图1）。

这种收发器是超薄、是非式的，需要以光学链路获取高达4Mbits／s的速度，且会不受任何来源的环境射频噪声阻碍。它同时具备合适险恶条件的牢固结构。图1：不要小看坚固耐用的IR在有助于比特率数据通信中作为视线链路的用处。

有多种设计精美的低成本收发器可供工程师们自由选择。尽管光学技术有其独到之处，但到目前为止，新兴PAN应用于中用得最普遍的通信技术还是RF。有意思的是，对较近程的短距离链路，可以用于低成本的窄带AM、FM、ASK、FSK、载波进／载波关和PSK类型的RF。计算机鼠标有1，200bit／s的数据速度就可以工作地很好。

MurataTR3000用于433．92MHz的载波和ASK或OOK调制，反对高达115．2Kbaud的数据速率。它的工作电压为2．7到3．7V，接收数据时电流只需3．8mA，7．5mA的电流就可以展开数据传输。其能耗就更加出众了，可将较近程链路的能耗减少一个数量级，从而缩短电池续航时间（图2）。图2：窄带传输因为比较较低的数据速率而可用于较低的功率数。

但是，噪声源和挤迫的对话环境不会导致问题。虽然可对窄带AM和FM展开功率容许，但不会有过于多的有可能干扰源，因此当经常出现错误时，这类链路一般会展开仲裁、冲突检测、冲突防止和自动再考虑。

此时用于数字无线电就较为好。多个数字标准正在竞逐令人觊觎的较大规模PAN市场，还包括象蓝牙、USB、ZigBee、Wi－Fi或Z－Wave这样的完全一致可互操作标准，明确不一而足。

随着多个IC级的器件将要面市，无线USB将获取某些确保。CypressCYRF6936－40LTXC是必要定序扩频无线2．4GHzUSB收发器仅有的零件。1．8至3．6V装置的数据速度高达1Mbit／s，用于4MHzSPI端口展开设置和掌控。这是一个使用裸焊盘的40插槽零件，比窄带解决方案略为大。

其34mA升空（21．2mA接管）电流也显著低一些。只不过，许多应用于大多时间正处于休眠状态而非苏醒状态，利用小电池就可以构建长时间脑溢血通信，如果电池可以电池则最为如此。具有嵌入式控制器的类似于零件有CypressCYRF89235－40LTXC，该零件获取一个高达24MHz的片载Harvard架构M8CRISC处理器，以及一个建模端口（图3）。片载32K存储器可以存储某些应用于的堆栈和用户代码。

可以通过8位端口或通过I2C或SPI模块（同时都还包括）在可编程I／O上扩展2KRAM。图3：片上系统方式容许嵌入式微处理器几乎运营协议堆栈，同时获取嵌入式环境，既可以存储您应用于特定的代码，也可以创建您自己的自定义模块。

不只是语音蓝牙语音未来最有可能统治者耳机领域或用作个人语音链路，尽管它用于的功率远较其所必须的要多很多。对于大多数零件来说，蓝牙器件连在一起不会工作地很好，即使在挤迫的环境也是如此。网络共享进程不会让收发器沦为非常简单的查找瞄准类型，需要维持多个套接字和简单的协议堆栈。

另一方面，低功耗蓝牙非常适合用作象传感器、致动器和PAN这样的非语音应用于。类似于其它标准，早已有人开始行动，发售构建解决方案。值得注意的一个蓝牙LE解决方案来自CSR，即其TCSR1010A05－IQQM－R单芯片蓝牙LE片上系统（SoC）收发器（图4）。

作为CSR的μEnergy低功耗蓝牙平台的一部分，该器件同时包括一个嵌入式微控制器。在此实例中，则是一个运营BTLE堆栈、无线电、中断和外部模块的16位RISC处理器。

图4：嵌入式微处理器不仅可以包括数字无线电外设功能，而且还可以获取其它相连和外设模块，还包括混合信号。必须留意的是，这些零件有较多资源能用。

存储器和RAM容量皆64K字节。

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