ARM内核ZigBee SoC 进军无线传感器网络市场

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一、ARM内核ZigBee无线单片机强势登场

面对强劲的全球金融海啸对电子和信息产业的冲击,但是代表新兴产业浪潮和技术创新的无线传感器网络市场,却是市场红火,春风铺满,百花盛开。很多大型芯片厂家,虽然消减了一些其它项目,但是却加大了在低功耗无线,短距离无线互联和无线传感器网络方面的投入强度,使一大批这个领域的新技术和新的SOC(片上系统)产品提前进入市场。

在这些新产品中,Freescale公司最新推出该公司的第三代ZigBee SoC---ARM内核的ZigBee无线单片机MC13224,是一颗最耀眼的新星。该芯片是全球首个实现了集成标准ARM内核和强大的32位高速处理计算能力, 内置FLASH, SRAM和 ROM,AD/DA转换等 大量外围电路,IEEE802.15.4 –ZigBee2006 高频电路和最新ZigBee 2007/PRO协议栈,完美集成到了一个10X10毫米大小的芯片中(芯片外观见图1,芯片内部功能组成见图2)。

图1 MC13224 芯片外观

用户只需要外加天线(或者使用PCB天线)和晶体等很少几个零件,就可以构成一个功能强大的可以运行ZigBee 2007/PRO和ZigBee RF4CE等多种高级无线协议栈的无线传感器网络节点或者路由器。

该芯片和目前市场上已经面市的ZigBee单芯片系统最大的不同是:

1.1 具有超低功耗,使用普通AA碱性电池,可以实现无线传感器网络低功耗节点10年无需要更换电池。

1.2 内置96K的静态存储器,128K闪存,同时将大量MAC处理代码和基础I/O代码存放在ROM中,为ZigBee和其它协议栈节省了大量程序空间,使采用该芯片的系统,具有更大大网络容量和网络管理能力,能够实现超大型高可靠无线传感器网络。而且也可以有更多的空间运行用户自己的应用软件。

1.3 32位强大的处理能力,使运行ZigBee网络时的加密通讯和大量的加密算法,显得轻松容易。

1.4 价格低廉,从该公司网页上看到,购买1000片时,MC13224每片价格仅仅4.7美元。

图2 MC13224 功能框图

二、无线互联和无线传感器市场将更加火爆

ARM内核ZigBee无线单片机的上市,给无线互联和无线传感器网络,将带来一系列新的变化:

2.1 功耗更低的竞赛:MC13224不仅可以使用普通碱性电池,实现较长的工作时间,而且可以使用更为小巧的纽扣电池供电,这就为实现能量搜集这样的微功耗传感器网络,打下了很好基础,无线传感器网络采用太阳能,风能,振动,化学等自然能量来提供能源将迅速变为现实。

2.2 更加大型,高可靠性商业用途无线传感器网络成为可能。目前以8051为内核ZigBee无线单片机,在家庭自动化,遥控,节能等应用中,是很好的选择,但是对于大型商业楼宇的无线传感器网络和大型工厂和农业应用等,需要更大型的组网功能,使用32微ARM强大的处理能力和网络控制能力,就显得非常必要。32位内核无线单片机的上市,必将加速这方面的应用(图3是一个典型的无线传感器网络,节点采用成都无线龙通讯的产品MC13224 ZigBee PRO 传感器节点)。

图3 采用MC13224节点和路由器的无线传感器网络

 

作者:无线龙嵌入式无线高级工程师 吴线    来源:电子产品世界
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