智能家居中的數(shù)字視頻監(jiān)控、門禁和燈光控制

Microchip的一款IEEE802.15.4無線收發(fā)器芯片MRF24J40可用于ZigBee認證的產品中。除了硅芯片，Microchip還提供了一個針對PIC微控制器優(yōu)化的ZigBee協(xié)議棧。此外，Microchip提供了另一個IEEE802.15.4協(xié)議棧，被稱為MiWi協(xié)議。該協(xié)議棧比ZigBee協(xié)議棧大約小70%。MiWi協(xié)議有望被用于對成本敏感的應用中，這類應用無需ZigBee協(xié)議提供的互操作性。

意法半導體低數(shù)據速率網絡技術市場經理Olivier Rouy則認為，16位或32位MCU更有望成為ZigBee SoC的標準內核，其原因是同時管理ZigBee網絡(安全、路由)和燈光應用本身需要一定的計算能力。8位MCU唯一可以應用的地方是最基本的開關(無需路由功能)，此時對ZigBee棧的要求不是很高。但是這類設備將無法從ZigBee網狀網絡的靈活性中獲益。

AtmelAtmel公司RFIDRFID高級市場經理Roland Schropp的觀點是，帶有高效軟件堆棧的標準閃存8位MCU非常適合無線燈控應用，而且不會增加不必要的系統(tǒng)設計成本。這種8位解決方案可以降低材料清單成本，并減小耗電量，提供高功效解決方案。AVR Z-Link解決方案包括了Atmel的多種AVR微控制器和符合IEEE802.15.4/ZigBee規(guī)范的RF器件，可提供出色的靈活性。目前客戶可根據應用要求選用帶有4Kb到256Kb閃存的微控制器，使設備的成本符合其特定需求。

不過，CypressCypress公司的無線USB芯片CYRF6936為無線控制方案指明了另一種解決思路。CYRF6936芯片的優(yōu)點包括：在2.4GHz頻段具有抗干擾能力、低功耗，具有集成的組件以及加速產品上市的軟硬件工具。組件集成功能有助于簡化工程設計、減小BOM，簡化庫存管理等。同時選用PSoC作為控制處理器，這款動態(tài)可配置的器件集成了模擬和數(shù)字組件，是一種極具靈活性的解決方案。Cypress還提供了易于使用的工具和集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，以及無需編寫代碼的PSoC Express設計工具。Cypress高級產品市場工程師Leon Tan表示，“通過結合使用CYRF6936與PSoC，可獲得PSoC的可編程能力和無線控制的自由性?！?

門禁：數(shù)字鍵盤輸入控制方式將率先流行

近年來門禁控制技術取得了長足的進步，作為一種新型的現(xiàn)代化安全管理系統(tǒng)，門禁控制系統(tǒng)已被大量用于家庭環(huán)境，并且隨著技術的不斷進步，系統(tǒng)的類型也日漸豐富，出現(xiàn)了從磁條卡、智能卡、數(shù)字鍵盤到生物特征識別等一系列多元化的產品。數(shù)字鍵盤通過檢驗輸入密碼是否正確來判斷出入權限，其成本較低，缺點是密碼容易泄露，安全性能不高。智能卡相對來說則難以被復制，開門方便安全，并可實現(xiàn)雙向控制，但出入時必須攜帶卡片將造成一定的麻煩。

“在高安全性能比成本更重要的門禁應用中，指紋、臉型和虹膜識別將成為主流。在對成本更加敏感的應用中，智能卡和數(shù)字鍵盤更有發(fā)展空間?！盨ilicon Labs MCU市場總監(jiān)Ross Bannatyne指出，“不過，以上所有選擇的成本都將隨著技術的發(fā)展而降低，并且尺寸更小，功能更強?！?

楚亞(Atrua)電子技術副總裁、總經理邱倫紀博士對此也有認同，他認為數(shù)字鍵盤輸入既便宜又較為可靠，因此有可能在低端市場中最流行。而指紋識別將在中端和高端市場中占據主導地位。邱倫紀解釋道，給一個設備增加指紋功能的成本包括指紋閱讀器以及嵌入式微控制器。閱讀器的成本及其需要的計算資源都已降價，這使得它們對于中端市場極具吸引力。另一個原因是，面部識別和眼睛識別系統(tǒng)的部署成本最高，但是這些識別技術不會給用戶帶來任何相對指紋識別的精確性優(yōu)勢，使用起來也不如指紋識別方便。

控制器是門禁系統(tǒng)的核心部分，其功能相當于計算機的CPU，負責整個系統(tǒng)的輸入、輸出信息的處理和儲存、控制等。它驗證門禁讀卡器輸入信息的可靠性，并根據規(guī)則判斷其有效性，如果信息有效則對執(zhí)行部件發(fā)出信號。因此，門禁控制器性能的好壞直接影響著系統(tǒng)的可靠性。

Atrua的邱倫紀稱，16/32位MCU是最適合的控制和處理內核，特別是基于ARMARM架構的產品，因為這種架構廣受供應商的支持，且具有高功效特性。MCU的靈活性也很高，而且與DSP相比具有成本優(yōu)勢。他認為ASIC和FPGAFPGA在門禁控制中幾乎沒有用武之地，任何需要特別與ASIC搭配的解決方案都沒有成本競爭優(yōu)勢，這是因為其數(shù)量無法與目前更流行的MCU相競爭。Atrua推出的全球最小的指紋傳感器將過流保護等電路集成到硅片中，降低了BOM材料成本。其自適應電容技術具有最高精確度，可確保理想的用戶體驗?；跇藴实慕鉀Q方案更是確保了供應商互操作性和未來的升級途徑。

“但從降低成本的角度來考慮，高速8位MCU就已足夠滿足需求。”臺灣福華先進微電子公司(FameG)產品經理陳圣泓表示，“FameG已推出高達160MHz的超高速8位MCU產品，在對運算機制進行優(yōu)化后，利用超高速8位MCU產品即可完成系統(tǒng)設計。”Silicon Labs提供的8位MCU平臺同樣可實現(xiàn)各種安全應用，這是因為其處于業(yè)界領先地位的高性能8051內核具有100MIPS的處理性能。此外，集成的高性能模擬性能也降低了客戶的成本。

Silicon Labs的MCU市場總監(jiān)Ross Bannatyne表示，在設計一個嵌入式系統(tǒng)時，工程師重點考慮的事項包括易于使用的工具以及系統(tǒng)的整體成本。對于這些日益普遍的應用必須便于客戶設計，以便客戶能將精力集中在其專有技術上。當然，成本也是一個重要因素，雖然門禁控制技術的成本已經大幅降低，但進一步降低系統(tǒng)成本將有利于安全系統(tǒng)得到更廣泛的采用。此外還應考慮的是產品是否易于實現(xiàn)。利用Silicon Labs和Cypress提供的混合信號MCU可以實現(xiàn)低成本目標，混合器件中集成了放大、ADC、DAC等模擬元件，因此客戶無需再采用多個外圍模擬元件來設計復雜的電路板。通過將高性能模擬器件和高性能CPU集成，可以簡化設計，同時不會有性能上的損失，并且客戶無需采用更昂貴的架構來延長8位設計的壽命。