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M2M应用抬头 Zigbee模块结合SiP技术优势显著

M2M是指传送数据的通讯设备之间的沟通,常被翻译成机器对机器,但有时被延伸成人对机器、机器对人、机器对移动设备和移动设备到机器等;如同所有持续发展中的技术,其定义也不断的延展,但它一般是指遥测或信息通信是利用网络完成,特别是公共无线网络,Internet上对M2M阐述最多的意思是指将资料从一台终端传送到另一台终端,也就是机器与机器的对话。

当无线通讯与M2M结合时,各种应用就因应而生,包括仪表、家电、汽车、照明设备、医疗监视器、零售库存等,可以透过无线连接的方式将整个日常生活所需之设备与应用串连起来,如此将可进一步带来提高生产力、节约能源、远程存取控制、降低成本、改善医疗质量等价值与优势。

举例来说,运输市场是最先将M2M付诸商用的领域之一,嵌入式无线M2M系统可用来组成车队全面的控制与监视系统,在过去20多年里,基于卫星的移动通信系统一直凭借其位置追踪和对移动资产状态(出租车、拖车和集装箱等)的监控能力,为长途运输和物流行业提供服务。

此外,医疗保健亦为另一个相当热门的话题,当监测器在病人的心电图中发现异常心律时,就会自动通过无线终端将资料发送到监控中心,并由有医疗执照的监测技术人员及时分析诊断审阅;日本开发了1种内置微型传感器的药丸,病人服下药丸后,传感器可以及时通过无线连接向医生或家里的计算机发送报告,使护理人员能够更有效地监测患者是否遵照医嘱服药,这一突破性的M2M解决方案不仅造福了病人,也为医疗人员带来极大便利。

ZigBee抗干扰性能优势受市场青睐

ZigBee、蓝牙和Wi-Fi为现今在无线M2M环境中的3大主要势力,虽然此三种短距离无线通讯技术皆选择2.4GHZ(2.4~2.483GHz)为主要的ISM频段,但ZigBee的抗干扰性能是一个十分引人关注的焦点,在精准度需求极高的医疗和工业应用市场环境中尤为重要。

ZigBee / IEEE802.15.4是一种相当先进的短距离传输技术标准,虽然标准的资料传输率比蓝牙低,但却让ZigBee能延伸出更广泛的应用,除了一般的资料撷取外,其它还包括环境监测、家庭自动化控制、个人医疗、工业厂房监控、商务大楼自动化、保全监控等应用,亦可结合Sensor或Camera等模块为产品创造出更多的附加价值。

对于克服来自共享频段之其它技术干扰, ZigBee主要有几项特点:(1)空闲通道评估(Clear Channel Assessment;CCA);(2)采用低占空比、免冲突算法(每个设备在发送资料之前先侦听信道);(3)直序扩频技术(DSSS)和频率快变(ZigBee的误码率在信噪比SNR为4dB的情况下可达10-9 ,要达到同样误码率,Wi-Fi要达10dB,蓝牙高达16dB );(4)应答重传和帧缓存(Frame buffering)。

以ZigBee / IEEE802.15.4为核心技术的完整平台解决方案

为实现ZigBee一对多、低功耗以及高感应网络等特性,厂商往往需面对相当高的技术门槛与挑战,包括RF效能调适、机构设计、网络层软件集成等;使得ZigBee标准自从2003年正式发表以来,一直无法如预期般呈现爆发性的成长。

在此环境下,台湾专注于无线射频(RF)与系统级封装应用(System-in-Package;SiP)技术集成的领导厂商瓷微科技推出了「eZigBee平台」,成功设计出体积小且功能完备的射频模块,全面集成软件、韧体和芯片系统之相关技术,并充分提供厂商1个可快速导入之ZigBee完整系统解决方案。

其设计特性上支持2.4GHz频段、IEEE 802.15.4规范的无线收发模块,并集成各种不同应用功能的低功耗MCU;为支持各种不同产业类型客户需求,也集成多种规格的MCU,包括8、16、32位元等,各自搭配不同规格的内建快闪存储器,提供客户可弹性选择成本的解决方案。

瓷微科技的全系统ZigBee模块,最小尺寸可达7 x 7 x 1.2毫米,主要关键即是结合了SiP技术,在封装内可以透过包含接合线、覆晶芯片、堆叠元件、嵌入式元件和多层封装等技术的组合,实现相当高的功能密度,因此可协助厂商开发出具有最佳成本、尺寸和性能的高集成度无线应用产品,创造无缝连结的M2M应用环境。

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