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來源：艾睿電子 目前市面上已經(jīng)有各式各樣的無線技術(shù)，各有其優(yōu)缺點與其應(yīng)用領(lǐng)域，若能結(jié)合多種無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)點，將能使物聯(lián)網(wǎng)（IoT）設(shè)備擁有更佳的效能表現(xiàn)。本文將為介紹一些無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的特性，以及艾睿電子所提供的解決方案優(yōu)勢。 ZigBee采用網(wǎng)狀拓撲與網(wǎng)關(guān)結(jié)合組建網(wǎng)絡(luò) ZigBee（802.15.4）和BLE（低功耗藍牙）是市場上最流行的兩種IoT無線低功耗協(xié)議，兩者都有自己的優(yōu)點和缺點。ZigBee是一種網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，旨在中等距離上傳輸少量數(shù)據(jù)。它在網(wǎng)狀拓撲網(wǎng)絡(luò)上運行，這意味著來自單個傳感器節(jié)點的信息會穿過一組（或“網(wǎng)狀”）模式，直到傳輸?shù)竭_網(wǎng)關(guān)。 ZigBee是一個局域網(wǎng)（LAN），因此，它是家庭自動化和智能照明的理想?yún)f(xié)議。盡管ZigBee的范圍更廣，但它仍然相當受限，并且不是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等高度儀表化安裝的最佳選擇。由于其網(wǎng)狀拓撲，ZigBee網(wǎng)絡(luò)具有更高的延遲，當多個節(jié)點嘗試通過單個節(jié)點到達網(wǎng)關(guān)時，這可能會導致產(chǎn)生瓶頸。 
BLE聯(lián)網(wǎng)范圍較短、數(shù)據(jù)速率較高 低功耗藍牙（BLE）則是種個人局域網(wǎng)（PAN），目的是為了要能夠連接到用戶附近的設(shè)備，因此BLE的聯(lián)網(wǎng)范圍比ZigBee短得多，但它的數(shù)據(jù)速率也高得多。BLE在短爆沖（short burst）時的數(shù)據(jù)速率為2 Mbit/s。BLE可在這些短爆沖時之間“休眠”，這是ZigBee所沒有的功能，它只需要使用更少的數(shù)據(jù)和電力。 許多BLE應(yīng)用旨在使用智能手機作為網(wǎng)關(guān)，但是，這僅在智能手機存在時才有效。對于智能手表或健身手環(huán)等可穿戴設(shè)備來說，還可以勝任，但在商業(yè)和工業(yè)應(yīng)用中使用的傳感器通常是無人值守的，這使得智能手機網(wǎng)關(guān)變得不切實際或無法實現(xiàn)。
結(jié)合BLE和ZigBee打造強大的個人和局域網(wǎng) 實際上BLE和ZigBee是可以相輔相成的，一些開發(fā)人員發(fā)現(xiàn)BLE和ZigBee的組合，可以打造非常強大的個人和局域網(wǎng)設(shè)備。 以智能門鎖為例，使用者可以采用智能手機通過BLE鏈接打開。同一個門鎖也可以通過ZigBee連接到家庭路由器，并通過互聯(lián)網(wǎng)連接進行控制。因此，當主人靠近門口時，他的手機會使用移動網(wǎng)絡(luò)或Wi-Fi與路由器通信，并使用路由器內(nèi)部的ZigBee堆棧自動開門。但是，如果互聯(lián)網(wǎng)連接中斷，用戶則可以使用智能手機通過BLE打開門鎖。
支持雙協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)平臺參考設(shè)計 艾睿電子還提供了一個使用支持Zigbee和BLE的STM32WB的參考設(shè)計。該解決方案可以使用相同的硬件支持Zigbee和BLE堆棧，并且還集成了RF前端IC，使模塊能夠產(chǎn)生20dBm輸出以用于遠距離應(yīng)用，參考應(yīng)用也可用于同時運行Zigbee和BLE堆棧。 意法半導體（ST）推出的STM32WB是一款雙核、多協(xié)議和超低功耗2.4 GHz MCU片上系統(tǒng)。它支持BLE 5.0以及IEEE 802.15.4協(xié)議（在單一和并發(fā)模式下），涵蓋了廣泛的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求。該模塊基于ST一流的超低功耗MCU，具有廣泛的外設(shè)集，可縮短開發(fā)時間、降低BOM成本并延長應(yīng)用電池壽命。它以小尺寸集成了完整的參考設(shè)計，將產(chǎn)品線集中為相同的封裝，并提供廣泛的認證范圍。 該參考設(shè)計包括一組原理圖、PCB圖檔、代碼示例（例如PIR控制、照明控制）和文檔，旨在簡化新產(chǎn)品設(shè)計的開發(fā)過程。開發(fā)人員可以使用包括無線安全、OTA軟件更新、電池操作的低功耗待機在內(nèi)的軟件資源。 除了IoT控制，艾睿電子工程解決方案還將視頻和音頻流功能集成到STM32WB。通過使用STM32WB模塊中的BLE MAC和雙核MCU功能，系統(tǒng)可以將JPEG圖像和音頻傳輸?shù)椒秶_300m的不同IoT設(shè)備。開發(fā)人員可以利用這一獨特的功能來進行產(chǎn)品差異化。例如為門鈴添加音頻通信功能，以創(chuàng)建可以控制Zigbee設(shè)備，并與Zigbee網(wǎng)關(guān)通信的音頻門鈴產(chǎn)品。
結(jié)合人工智能技術(shù)的智能家居系統(tǒng) 持AI的深度處理和學習能力。艾睿電子提供的AI智能家居解決方案的范圍從AI熱偵測、視頻／音頻流、語音UI，和IoT控制，到AGV（無人搬運車）等應(yīng)用。主要差異在于該解決方案使用低成本MCU，可用于提供在消費電子市場中，為AI智能家居應(yīng)用，實現(xiàn)低成本、高性能的解決方案。 以下是可供所有開發(fā)人員使用的AI智能家居解決方案列表： · 人工智能熱成像解決方案 · 無線視頻／音頻流系統(tǒng) · 類似智能手機的觸摸屏幕用戶接口 · 低功耗的Zigbee控制系統(tǒng) 艾睿電子和ST開發(fā)的智能家居解決方案用到兩顆ST的MCU──STM32WB和STM32H7，便能應(yīng)用在日常生活中的不同應(yīng)用上，包括嬰兒監(jiān)控器、門鈴門鎖、家居智能攝像頭、游戲機，以及不同的智能家電上，例如空調(diào)、家庭音響、洗衣機等等。
更便利的60GHz毫米波無線射頻收發(fā)器 此外，ST推出基于60GHz毫米波開發(fā)了一系列獨具創(chuàng)新的超低功耗無線射頻收發(fā)器（ST60），也叫毫米波非接觸式連接器，現(xiàn)已經(jīng)被應(yīng)用于多種領(lǐng)域。 ST60具備低時延通信響應(yīng)的優(yōu)勢，響應(yīng)時間是7微秒，比5G快一百倍，ST60無接觸通訊速率可以達到單通道6.25Gbps，可以很容易地利用多通道組合方式達至更高速率要求。在無接觸顯示屏系統(tǒng)中，720p屏需要單通道，1080p屏需要雙通道，4K屏需要四通道，可以滿足各種分辨率的需求。 ST60系列有兩個料號，ST60A2可支持超高數(shù)據(jù)帶寬，以及工業(yè)級的溫度，憑借其SLVS輸入接口可以兼容DP、SATA、PCIe等的數(shù)據(jù)通道和SGMII千兆以太網(wǎng)，這可以讓其應(yīng)用領(lǐng)域更廣。ST60A3則可支持eUSB2接口，方便適配于USB2連接的設(shè)備。 結(jié)語 市面上眾多的無線傳輸協(xié)議，彼此之間看似具有競爭關(guān)系，但若將其結(jié)合，各自取其優(yōu)點，則可以提升系統(tǒng)的功能與效能。艾睿電子與ST合作，推出各種結(jié)合種通信協(xié)議的影音傳輸系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)傳感系統(tǒng)，結(jié)合人工智能讓使用界面更直覺、對象的判斷更為精準，這些參考設(shè)計將可協(xié)助客戶加速開發(fā)相關(guān)智能家居物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的速度，值得有興趣的廠商深入了解與參考。 |
