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ZigBee+Arduino+Android圆梦智能家庭

2011-07-18
作者:电子技术应用网记者:陈颖莹

    家喻户晓的德州仪器(TI)射频(RF)解决方案早已应用在各种产品中,而其明星产品CC2530系列更是出现在大大小小的科技期刊中,深受业界工程师和高校师生的追捧。作为TI的客户,星谷科技这些年在物联网、数字家庭领域就凭借TI的CC2530发展自身业务。近日,德州仪器亚洲区市场经理陈雄基、德州仪器半导体技术(上海)有限公司半导体事业部业务拓展经理周翔连同星谷科技CTO范晨博士,向记者揭示了为什么选择将ZigBee应用在智能家庭中,也展示了星谷科技的一些成功案例。

Why ZigBee?

    短距离无线通信技术有ZigBee、Bluetooth、433 MHz、低功耗Wi-Fi,其实所解决的就是通信最后100 m,甚至是最后10 m的问题,那么为什么星谷科技要选择ZigBee呢?

    范博士向记者阐述了原因:“如表1所示,这四种技术各有所长,但是从数字家庭应用所需的安全性和低成本来看,433 MHz虽然使用起来很简单,但是其致命点就是不安全,ZigBee则内置了AES 128 bit的加密算法。而低功耗的Wi-Fi由于速率快所以相对较贵,从组网规模上看ZigBee是最多的,理论可达65 000个节点。综合这些因素,ZigBee是最佳选择。”

表1 短距离无线通信技术对比

    周翔经理说:“全球工业、科学和医用频段最通用的是2.4 GHz,今天的主题ZigBee也是在2.4 GHz上的应用协议。Bluetooth在家庭中的应用绝对不会超过10 m,隔一间房可能就不行了,这是理想的状况。Wi-Fi也很明显,比如家里有一个小的无线路由器,放在厨房里,很可能客厅角落的信号就很弱,甚至在某个角度收不到。我们今天的主题ZigBee也是这样,其通信速率并不是很高,但是距离相对比较远一些,而且它有一个83 MHz的带宽是完全公用的。”

    陈雄基经理补充到:“在家庭中,ZigBee本身能提供一个完整的路由功能,所以它补偿了穿透力的问题,因为家里肯定不止一个门磁或者一个传感器,其实它们都可以作为一个路由,把你的信息传递出去。”

ZigBee+ Arduino+Android

    星谷科技的业务主要分为物联网平台、ZigBee-IP网关和ZigBee外设三部分。值得一提的是,星谷采用了Arduino开源硬件平台。Arduino提倡电子积木式开发,可以非常方便灵活地制作各种传感器外设的原型,解决了各种传感器接入到终端的标准不一致的问题。.Google I/O 2011发布了Android Open Accessory,就是以Arduino作为标准。随着Android在手机、平板电脑、机顶盒、家电等智能终端中的广泛应用,以及智能终端在智能家庭及物联网领域的应用,Arduino必然会在这些领域的开发中拥有举足轻重的地位。Arduino同样选用最适合大规模传感器组网的ZigBee作为短距离无线通信的解决方案。ZigBee+ Arduino+Android所能碰撞出的火花是我们难以预计的,但是一定会很精彩,会对数字家庭、物联网的发展起到很大的推动作用。

    数字家庭的实现必然需要家电、家居等厂商的配合。星谷科技以网关为核心的开放运营策略,将与家电厂商、健康产品提供商合作,在他们产品中嵌入ZigBee芯片实现智能家电和智能健康医疗。范博士介绍到:“举个例子,我们正在跟空调厂商接洽,帮助他们在空调内安装ZigBee的通信模块,相信其他厂商也会看到这种应用的优势和广阔的市场前景,会很快加入进来。” 星谷科技的成功案例有很多,其中与深圳移动合作的全国首个G3无线社区是一个经典案例。由于场地有限,现场只向记者展示了一个智能安防的设计,可以通过红外感应进行自动报警。

TI丰富的低功耗射频产品

    TI针对不同的应用领域有不同的低功耗射频产品。例如,CC2530针对智能仪表应用,CC111x、CC1101针对安防与监控领域,CC2530/1/3用于遥控器,CC8520用于无线音频,CC2570/1、CC2540、CC251X用于医疗及消费电子领域,在家庭自动化及照明系统领域则有CC2530ZNP和CC2431。

    陈雄基经理表示:“TI同时提供不同的平台,不管是2.4 G还是433 MHz,因为的确没有一种是完美的技术,随着应用场景不同,用法也将不太一样。”今年年初,TI推出了提供ANT+ 与蓝牙连接的双模式单芯片解决方案CC2567,陈雄基经理也向记者透露:从技术的角度来讲,几种不同的技术TI都能做,从长期的产品路线图来说,很有机会会整合到一个芯片上。

    在可见的未来,相信ZigBee以及其他短距离无线通信技术会应用在更多智能设备和家电中,推动智能家庭最终得以在老百姓家中实现。

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