物联网商机下的半导体技术
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2011-09-19 00:00
前言:
四大连网联盟合作共创SEP2认证组织
8月初,各拥有庞大会员数的四大联盟,包括HomePlug Alliance、Wi-Fi Alliance、HomeGrid Forum 与ZigBee Alliance针对智能电能标准同意将共同成立名为Consortium for SEP 2(Smart Energy Profile) Interoperability的SEP 2标准互操作性认证联盟。这个新的联盟将促使这些组织所支持因特网协议(IP)通信的技术根据一致性的测试计划认证SEP2标准。
由于体认到SEP2设备跨网络可互通操作的愿景,唯有靠一致性的认证与互操作性测试,这个新联盟正在筹组成为一个开放性组织。这个四大联盟之间的合作植基于许多产业致力于将智能电网的好处带给消费者。
这个合作认证测试计划将会被运用在认证支持IP-based智能型电能应用的无线与有线设备以及终端用户设备诸如恒温器,家电与网关等。该计划针对在一个或多个各种不同底层连接技术的设备操作加以解决,并提供智能电能的生态系统—包括公用电表,产品供货商与消费者---确保应用与设备/部件之间的互操作性。
SEP 2是在2009年获美国国家标准局(U.S.National Institute of Standards and Technology,NIST)选为家用设备智能能源管理应用的标准;该版标准是先前仅支持ZigBee网络,不支持IP网络的第一代标准之升级。SEP 2规格目前仍在0.7版草案阶段,预计在今年底之前应该可进展到0.9版草案,可着手进行原型芯片与系统的实地测试。目前已经有数百万台支持ZigBee与SEP 1标准的智能电表出货;而根据许多消息来源表示,有很多智能电网的布建案正在等待SEP 2底定,以利用新标准可支持IP网络与多重家庭网络的优点。
家庭遥控与照明市场ZigBee声势壮
IEEE802.15.4 无线电技术被视为目前发展最快的无线协议之一。据估计, 2010年约有40% 包含ZigBee 在内的IEEE 802.15.4芯片组出货,预计到2016年这类芯片组所占比例将增长到55%.单就消费性电子产业中采用的RF4CE,预计到2015年将从2010年不到1000万套的出货量激增到2.5亿~3亿套。同样地,在各种家庭自动化解决方案中,ZigBee 连结的使用预计在2015年将增长到2000万至3000万套,比2010年增加约35%。
ZigBee联盟近年来动作非常积极,除相继提出两种规格:ZigBee(分ZigBee PRO与ZigBee)和ZigBee RF4CE外,还针对九项热门应用领域提出标准规范(如表列),日前该联盟更发表第十项标准:ZigBee Gateway为新类别ZigBee Network Devices中第一套标准。由于应用涵盖广泛,吸引不少国内外厂商投入于ZigBee应用开发.
系出同源,同样诉求低功耗,低成本的ZigBee与Z-wave两联盟之间的竞争一直相当白热化,尤其在家庭遥控这块应用上。随着ZigBee联盟推动厂商(PROMOTOR)如Freescale(飞思卡尔),TI(德州仪器),ST(意法)等芯片大厂相继在ZigBee RF4CE芯片的量产出货,对于以SigmaDesigns为首的Z-Wave联盟造成的压力可想而知.日前,SigmaDesigns授权技术给MITSUMI,终于见到Z-wave芯片的第二供货商,这对Z-wave联盟的声势也加分不少.
● 德州仪器 (TI)
以提供业界高整合度无线连结解决方案的领导公司德州仪器 (TI) 在数月前展示全球首款 Android 开发平台将ZigBee与ZigBee RF4CE技术带入智能型手机与平板计算机。
TI低功耗RF产品市场营销经理Volker Prueller指出,TI是首家协助行动设备制造商将目前超过2.94 亿台智能型手机及平板计算机与约3.31亿套的家用网络系统进行互连的公司,这个市场预计每年都会大幅增长,蕴含巨大商机。TI简化ZigBee与ZigBee RF4CE 连结的整合,实现从数字录像机到复杂家庭照明系统 等一切应用的逻辑控制,为希望透过最偏好的行动设备获得更多功能的消费者提供丰富的体验。
TI针对移动设备开发的IEEE 802.15.4无线电解决方案基于TI CC2530系统单芯片部件之上,支持 ZigBee与ZigBee RF4CE应用。该解决方案能够与TI WiLink 6.0整合芯片(WLAN 802.11a/b/g/n、蓝牙技术以及FM无线电连结)以及WiLink 7.0整合芯片(WLAN 802.11a/b/g/n、蓝牙与蓝牙低功耗技术、GPS以及FM无线电)同步工作。
● 飞思卡尔
飞思卡尔半导体MC1323x系列首款针对消费性应用优化、使用ZigBee RF4CE技术的部件,现已正式量产。内建Synaptics TouchPad技术的MC1323x研发套件亦已面世,可协助加速设计时程,并简化从红外线(IR)升级至射频技术(RF)的过程。
超低功率的MC13233C部件,系针对消费性电子市场而设计,同时也十分适于用来满足价格限制较严、但同样需要高效能的住宅、商业、工业及医疗应用。MC13233C包括所有必需的功能,可满足RF遥控、键盘、触控面板、鼠标、3D眼镜及其它许多消费性市场以外的应用,例如住宅、工业、以及医疗市场等等。
高性能的MC1323x部件系列具备最适于RF-控制消费性电子产品的成本与功能特色。最佳的RF4CE堆栈和研发环境,加上这新版的低价系列部件,将可协助消费性电子产品加快从红外线升级为RF规格的脚步。MC1323x研发套件与触摸板,其触控接口可构成近似鼠标操作的遥控效果。对于从电视上网浏览的消费者来说,这种遥控更为直觉,并且比传统的点选式遥控更容易浏览。
MC1323x系列具备一组8位HCS08微控制器、一组完全兼容于IEEE 802.15.4的收发器、闪存、RAM和高效能的精选外围,最适合消费性电子设备。本系列支持最新版ZigBee RF4CE标准及应用(ZigBee遥控与日后的ZigBee输入部件,及ZigBee 3D Sync)。它同时也支持和使用传统的红外线功能及部件,并提供射频遥控与监控。
● Sigma Designs的Z-Wave技术
联网媒体平台Sigma Designs公司宣布,其屡获殊荣的Z-Wave技术已被整合到百思买Insignia品牌的新型cTV系列宽带联网电视机中。Z-Wave是智能联网家庭市场的领先技术,以可互操作的无线射频网状网络技术为特色,允许家庭内部和周边的大量设备,包括照明设备、家用电器、空调、娱乐中心和安全系统相互之间可以通信。
新型Insignia电视机在Insignia遥控器和电视机中采用了最新的Z-Wave技术,为百思买客户提供了一种独特的、直观的电视遥控体验。Z-Wave支持超过500项指令,提供了一个易于使用的平台,还能通过这种新型电视机连接其他Z-Wave控制器和设备。
百思买独家品牌副总裁Patrick McGinnis表示:"将Z-Wave技术应用于Insignia遥控器,能让消费者在房间的任何地方控制他们的Insignia电视机,而无需进入电视机的直视范围内。遥控器的控制范围达100英尺,甚至可以穿透墙壁和家具。Insignia很高兴与Sigma Designs合作,帮助解决这个问题。我们很荣幸与Sigma Designs合作,为消费者带来另一种易于使用的解决方案。
Z-Wave的双向遥控器是真正的"万能"遥控器。双向技术使Insignia TV易于设置,并可在需要时通过新命令和红外代码进行更新,这两项功能在普通红外遥控器中是没有的。
透过将Z-Wave技术应用于电视机,新型百思买电视机还可控制其他设备。Z-Wave生态系统包括家庭监控、家庭医疗保健、安保以及节能设备,都可通过这种电视机进行控制。Z-Wave的认证产品在全球超过500种,目前领先的消费品牌都有这类产品。
● 恩智浦JenNet-IP软件推动“物联网”发展
恩智浦半导体(NXP Semiconductors)宣布将以开源授权方式提供其JenNet-IP超低功耗IEEE 802.15.4无线连接网络层软件,作为其”物联网””实行计划的一部分。近年来,人们对物联网的兴趣与日俱增,在物联网中,每台设备都有一个IP地址,可透过安全网络连接进行监视和控制。然而,目前物联网普及化所面临的主要障碍在于每种应用皆有不同的网络软件。透过发布开源授权的JenNet-IP网络层软件,同时为众多研发工程师和用户提供支持,恩智浦旨在简化为多种设备增添“智能”连接和双向通信功能的流程,为住宅和工业环境建立一套横跨多种应用的无线连接标准。首款开源JenNet-IP软件预计于2011年第四季开放。
JenNet-IP是一种增强型6LoWPAN网络层,特别针对以IEEE 802.15.4标准为基础的超低功耗网络所设计,适用于住宅和工业应用。JenNet-IP目前已获得IBM、TCP等主要客户采用,由于它是以IP为基础的解决方案,具备出色的扩充能力,可支持最多达500台设备的大型网络,具有极大的吸引力;在有无网络网关的情况下均可运作;JenNet-IP整合众多特性于一身,包含超低功耗、大幅度射频范围、占用储存空间小、整体拥有成本低等。JenNet-IP以恩智浦通过验证的JenNet网络通信协议栈为基础 (该协议堆栈已获得全球3,000多个网站采用),采用恩智浦JN5148超低功耗无线微控制器和模块。
IBM 合作伙伴John Cohn表示:“恩智浦发布的JenNet-IP为开源社群提供珍贵的贡献。建筑物及其系统的互连性越来越强,相关的设备亦随之增加,而JenNet和6lowpan IP标准将有助于形成严密的网络以应用于先进的通信和控制解决方案,这也是IBM冀望未来智能芯片所能达成的功能。”北美最大CFL照明灯具制造商TCP已开始在其智能照明产品中结合恩智浦芯片和JenNet-IP软件。