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無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(或WPAN)對(duì)傳感、監(jiān)視和控制應(yīng)用來說尤其有用。經(jīng)濟(jì)高效的WPAN具有在眾多最終產(chǎn)品中實(shí)施無線連通性的獨(dú)特潛力，而在以前，這些產(chǎn)品從未考慮過這一功能。對(duì)主要WPAN 設(shè)計(jì)因素進(jìn)行徹底的、基于事實(shí)的、邏輯的和有組織的評(píng)估可以密切管理系統(tǒng)財(cái)務(wù)目標(biāo)，用積極的回報(bào)率提升最終產(chǎn)品價(jià)值，同時(shí)仍實(shí)現(xiàn)主要的無線設(shè)計(jì)目標(biāo)。
傳感、監(jiān)視、控制解決方案推動(dòng)著WPAN實(shí)施的具體考慮因素。傳感、監(jiān)視和控制應(yīng)用中的低成本無線網(wǎng)絡(luò)范圍是那些距離在300米及以下和數(shù)據(jù)速率在250 kbps及以下的網(wǎng)絡(luò)。在WPAN最終節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，為了滿足產(chǎn)品需求，通常必須把電池壽命延長到一個(gè)適當(dāng)?shù)乃健?/p>
嵌入式工程師在設(shè)計(jì)工作開始前先分析幾個(gè)關(guān)鍵因素，可以提高最終無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)施的效果。以矩陣格式開發(fā)和探究這些關(guān)鍵因素將有助于設(shè)計(jì)工程師加快組件和解決方案選擇分析進(jìn)程。參考設(shè)計(jì)圖、物料清單和其他應(yīng)用信息也可以作為設(shè)計(jì)啟動(dòng)的基本要素進(jìn)行收集。本文舉出了一個(gè)無線UART(通用異步接收/發(fā)射器)參考設(shè)計(jì)示例。
建議嵌入式工程師考慮與WPAN設(shè)計(jì)要求有關(guān)的以下區(qū)域：集成、無線聯(lián)網(wǎng)拓?fù)洹o線電(RF調(diào)制解調(diào)器或收發(fā)器)、性能、操作電壓、數(shù)據(jù)速率、范圍、信道靈活性、輸出功率、靈敏度、電源管理、外圍設(shè)備、時(shí)鐘、多層軟件、硬件和軟件設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性、天線設(shè)計(jì)和封裝。另外，無論是考慮集成的解決方案還是離散解決方案，都應(yīng)從以下幾方面評(píng)估一下微控制器(MCU)：CPU特性、性能、內(nèi)存選件、電源管理、時(shí)鐘源選件、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換、外圍設(shè)備、封裝、在線調(diào)試和編程功能、以及軟件和硬件設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)便性。這些分析將為工程決策提供一個(gè)合理的視角、為設(shè)計(jì)成功鋪平道路，最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速上市和更輕松實(shí)施經(jīng)濟(jì)高效的無線聯(lián)網(wǎng)。
集成
低成本無線聯(lián)網(wǎng)的各種實(shí)施替代方案為工程師提供了高度靈活的設(shè)計(jì)流程。像下面顯示的這種替代方案，它考慮采用一站式采購提供商的解決方案，這種解決方案提供了各種與一系列微控制器選擇結(jié)合使用的獨(dú)立收發(fā)器配置(見圖1)。
作為第二種同樣有效的替代方案，它考慮使用能夠提供集成的收發(fā)器/微控制器 (MCU)產(chǎn)品的最新解決方案。由于設(shè)計(jì)人員通常在多個(gè)類似的最終產(chǎn)品上工作，設(shè)計(jì)組件和工程投資的再利用就顯得非常重要。因此，解決方案選項(xiàng)的結(jié)構(gòu)性評(píng)估在成本和資源兩個(gè)方面都非常有效。周密的研究可以為基于一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的幾種最終產(chǎn)品提供依據(jù)(見圖2)。
