非标准无线技术的应用优势分析

　　Nordic半导体公司开发了一种私有的无线解决方案，称为nRF24xx。这是一种系统级芯片器件，由无线收发器、8051微控制器、4通道12位ADC和各种标准接口组成，采用0.18微米CMOS工艺制造。nRF24xx使用GFSK调制机制(与蓝牙非常相似)，提供1Mbps的标称数据速率。为尽可能提高无线性能、减小功率预算，它的开销很少。nRF24xx产品引入了基于硬件的物理层协议处理，在正常工作时它是透明的。图1(a)和(b)对ZigBee协议堆栈和这个私有的解决方案进行了比较。

　　图1(a)：私有的ZigBee协议堆栈。

　　这种私有无线解决方案被设计成小规模嵌入式系统开发人员非常熟悉的一种方案。采用这种硅片无线电路开发无线应用的工程师，将很容易使用器件提供的SPI接口。该器件采用一个120b寄存器建立通信链路，支持各种功能。集成的微处理器仅用于一次性设置工作参数，随后它就主要用于同步锁定目标地址和实际数据。更重要的是，由于该设计无需得到标准认证，因而能显著缩短产品上市时间，尽管这种产品必须符合相应通信权威机构的要求，如欧洲的ETSI或美国的FCC。但不管是不是标准的无线通信产品，这都是起码的要求。

　　图1(b)：Nordic Semiconductor公司的nRF协议堆栈。

　　蓝牙、ZigBee和私有无线解决方案采用各不相同的数据包结构。私有无线方案的数据包结构中的数据包是32位，一次按80位进行消息传输，因此开销是48位，数据包的数据效率是40%。相比之下，蓝牙要求一次按160位传输，开销是128位，因此效率只有20%。传送数量完全相同的数据，ZigBee器件总共需要152位，因此它的效率也只有21%。