無線設計的關(guān)鍵指南

　　根據(jù)上面列出的技術(shù)指標，使用這個表選擇要采用的技術(shù)。你可能會發(fā)現(xiàn)只有一種適合，或者可以使用兩種或更多。該表可幫助你找到特定選擇，選擇時還需要考慮其它另外幾個因素。

　　藍牙是應用最為廣泛的無線標準，比Wi-Fi廣泛10倍或者更多。藍牙技術(shù)的成功主要與手機和手機耳機應用有關(guān)，而在多種其它應用(如計算機外設)中也有藍牙技術(shù)。最主要的是，藍牙是遠程耳機和揚聲器及其它音頻應用中首屈一指的音頻無線技術(shù)。

　　藍牙具有廣泛的速度選項?；緮?shù)據(jù)率為1 Mbps，但也可以選3 Mbps增強型數(shù)據(jù)率(EDR)。2008年之后，對視頻和其它非常高的數(shù)據(jù)率需求，將會出現(xiàn)一種數(shù)據(jù)率達480 Mbps的超寬帶版本。

　　最后，藍牙能夠滿足基本聯(lián)網(wǎng)?？梢耘c稱作微微網(wǎng)(piconet)中的其它7個藍牙節(jié)點會話。這些節(jié)點依次在更多的擴展分散網(wǎng)中互相會話。

　　雖然藍牙在許多應用中都具有巨大潛力，但不是對所有應用都適合。由于藍牙協(xié)議及相關(guān)堆棧都很復雜，對某些簡單應用就是多余的。然而，對某些預先確定的應用，如音頻，其正式化的概圖和認證是其它技術(shù)所無法比擬的。

　　紅外(IR)無線技術(shù)，跟藍牙一樣，它們的應用比你能想象到的要更廣泛。事實上，世界上每種遠程控制都采用IR。IR工作很出色，并且成本很低。最大問題是范圍很有限，另外，視線路徑也必須暢通無阻。理想范圍是±15°錐型1米范圍，不過也可以達到更長距離。IrDA標準提供的數(shù)據(jù)率可以達到16 Mbps，并且模塊非常廉價。

　　ISM頻帶是可以使用的最簡單的標準之一。ISM最適合超簡單控制或監(jiān)測應用。其數(shù)據(jù)率很少超過100 kbps，并且一般都比此值小許多?？梢赃x的頻率很多，但大多數(shù)應用采用315～938 MHz、433.92～938 MHz, 及902 ～938-MHz (915MHz最普遍)及2.4 GHz 頻帶。

　　沒有正式協(xié)議。所以，如果打算采用這些簡單而成本低廉的設備，就需要制定自己的協(xié)議。ADI的ADF70xx ISM系列芯片包括有一個軟件包，有助于使用該公司的芯片，建立一個簡單的協(xié)議來解決自己的問題。

　　賽普拉斯半導體公司的WirelessUSB系列使用2.4GHz直接序列擴頻(DSSS)，給人機接口設備(HID)提供低速無線通信(如鍵盤和鼠標)。其基本數(shù)據(jù)率只有62.5 kbps，不過也可以采用一種1Mbps版本。對多點到單點應用也不錯?？梢圆捎靡环N簡單協(xié)議，使設計人員可以把精力集中到設計的其它方面。

　　在過去的10年間，Wi-Fi得到了不斷發(fā)展。Wi-Fi主要用在無線局域網(wǎng)(LAN)中。偶而也用在短距離監(jiān)測和控制中。

　　Wi-Fi是一種復雜的標準，但是如采用一個功放和定向天線，則能擴展到100 米甚至更遠的距離。新的802.11n標準的數(shù)據(jù)率從11 Mbps到遠大于100 Mbps，這對大多數(shù)短距離應用都過度了。功耗相應較高。

　　超寬帶(UWB)是另一種針對速率非常高的應用的技術(shù)，可以達到53 ～480 Mbps的數(shù)據(jù)，但距離小于10米。其標準專注于實現(xiàn)USB接口標準的無線版，USB接口標準在計算機外設和其它設備中非常普及。其他潛在的應用包括視頻。

　　ZigBee是為短距離監(jiān)測和控制設計的，具有在所有這些技術(shù)中 功耗最低的特點。在其基于IEEE 802.15.4標準的最簡單形式中，對P2P、M2P或P2M應用很適合。通過增加ZigBee聯(lián)盟堆棧，mesh聯(lián)網(wǎng)成為可能，因此擴展了所有節(jié)點的范圍和可靠性。有多種芯片和模塊可供使用。只是要注意，如果采用ZigBee堆棧，則不僅要面臨認證標準的問題，而且要面臨專利付費問題。

　　如果在高噪聲環(huán)境下工作，就選擇能降低噪聲的調(diào)制方法。所有FSK相關(guān)(頻移鍵控)調(diào)制都不錯。DSSS因其基于BPSK(二進制相移鍵控)調(diào)制，效果更好，但要更復雜，并且成本更高。幅移鍵控/開-關(guān)鍵控(ASK/OOK)是到目前為止最簡單的方法，但要使性能達到最佳，要求距離更短，并且環(huán)境噪聲要更低。

　　應用也可能影響工作頻率。根據(jù)Friis自由空間功率公式，頻率越低(波長越大)，則給定功率下總距離越長。就是說，如果最大距離很關(guān)鍵，就要使用較低的260～470 MHz非認證頻帶，而不是更高的900MHz和 2.4 GHz頻帶。另一方面，頻率越低，天線尺寸越大。對某些便攜式應用或移動應用，這可能成為一個實際問題，是需要權(quán)衡考慮的一項關(guān)鍵因素。

　　最后，可能影響選擇的一個關(guān)鍵問題是安全性。Bluetooth、IrDA和ISM頻帶中不具備安全性，而UWB、Wi-Fi及ZigBee則具有。

　　第四步：制造還是購買?

　　在本步驟中，必須確定制造和購買哪個更好。如果項目需要盡可能低成本的嵌入式方案，或許就要選擇芯片并設計自己的方案。如果應用允許，可以合并現(xiàn)有模塊而加快設計的完成。

　　這些模塊有無線連接需要的所有東西，有時還包括有天線。費用要高一些，而且模塊一般體積要大一些，并且價格更高。不過，對某些小批量且體積/成本要求靈活的應用，選擇這些模塊相當好。如果對無線了解越少，則選擇模塊方法更佳。

　　第五步：天線

　　不要忘記還有天線，天線是所有無線設備中的關(guān)鍵機械部件。實際上，一開始就要把天線考慮在內(nèi)，因為應用能否成功取決于它。

　　第六步：符合FCC

　　要為“聯(lián)邦通訊委員會(FCC)”測試作準備。無線設備已經(jīng)設計好之后，需要得到FCC的使用和銷售認可。FCC要求產(chǎn)品能達到設備所屬分類已有輻射限值的認證。此外，所有有意輻射體都必須有完整FCC證書。

　　自己可以對設備進行測試，但大多數(shù)公司將此分包給專門進行此類業(yè)務的機構(gòu)來完成。在Yahoo或Google里輸入“FCC testing”就能找到幾十家。要確認預算中包括了這項服務費用。