作為物聯網終端“毛細血管級”技術，無線傳感網絡(WSN)負責將任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理。有業內專家認為，一個理想的無線組網技術應該在組網方式、網絡擴展性、維護成本、抗干擾性等方面具備相當優勢，才有望占領市場。為此，本刊記者整理了近期幾種典型無線技術使用案例，與讀者分享。

用“微塵”連接工業網絡

對于許多工業應用而言，相比有線方案，WSN更容易查錯、維護和修復。此外，無線方案也更加靈活，能夠更容易和更快捷地重配置網絡。日前，凌力爾特(Linear)公司就宣布，其Dust Networks SmartMesh無線傳感器網絡產品現已進入中國市場，包括用于工業應用的SmartMesh WirelessHART，以及基于6LoWPAN和802.15.4e標準的SmartMesh IP。

Dust Networks曾經是一家超低功耗嵌入式無線傳感器網絡產品供應商，2011年被Linear收購。作為一種推廣應用智能無線傳感器的簡單方法，“Smart Dust”概念以及基于此概念的SmartMesh網絡由Dust Networks創始人Kris Pister首先提出。該網絡由一個負責收集和轉發數據的自成形網狀節點或“微塵”(mote)，與一個用于監視和管理網絡性能并向主機應用程序發送數據的網絡管理器組成。

而WirelessHART則是一種無線網狀網通信協議，包括HART通信協議標準(IEC6158)、EDDL(IEC61804-3)和IEEE802.15.4。它在HART協議中增加了無線功能，同時保持了與現有HART設備、指令和工具的兼容。據HART通信基金會透露，目前在全球主要制造場所安裝有8000多個WirelessHART網絡，涉及數據中心電能管理、可再生能源、遠程監測和交通運輸等多個行業。

Linear Dust Networks產品部門總裁Joy Weiss認為，Dust Networks技術的最大特點是實現了低功率、基于相關標準的射頻技術、時間分集、頻率分集和物理分集的完美組合，可確保可靠性、可擴展性、無線電源靈活性及易用性。據稱，HART協議成功的關鍵是時間同步網格協議(TSMP)。HART的5個關鍵部分是時間同步的通信、跳頻、自動節點聯接與網絡組建、完全冗余的網格路由以及安全的消息傳送。TSMP網絡也可以實現自組，每個TSMP節點可以智能的發現鄰居、測量射頻信號強度、捕捉同步與跳頻信息，然后與相鄰節點建立路徑和鏈路。

Dust Networks產品均建立在其Eterna IEEE 802.15.4e SoC技術之上。該公司稱，基于其Eterna技術的產品功耗是競爭產品的八分之一，這意味著它們的使用時間長8倍，即使它們由電線供電，其“綠色”水平也能高出8倍。此外，Eterna低功耗產品還實現了無電池型能量采集。

Dust Networks公司今年推出的LTC5800 SoC產品在72引腳 10x10mm QFN封裝中包括了傳感器網絡軟件和所有的射頻電路組件，包括一個內置功率放大器和一個ARM Cortex-M3 32位微處理器；LTP5901/LTP5902 mote模塊則提供了易于集成的表面貼裝型PCB，已通過FCC、CE和IC模塊化射頻認證。其中，LTP5901模塊包括一個內置片式天線，而 LTP5902模塊則內含一個MMCX天線連接器。

所有的SmartMesh網絡均采用集中管理的方式，從而提供全面的安全和網絡管理能力。SmartMesh WirelessHART管理器(LTP5903)每個網絡可支持多達500個節點，SmartMesh IP管理器每個網絡可支持多達100個節點，而且多個SmartMesh子網絡可以并排部署以構建非常龐大的網絡。

凌力爾特 Dust Networks 無線傳感器網絡

超低功耗Zigbee技術推動物聯網發展

并非所有無線網絡收發器芯片都為工業應用設計，許多芯片是為短距離通信設計的，屬于緊湊、超低功耗器件。它們使用Wi-Fi (IEEE 802.11)和ZigBee (IEEE 802.15.4)通信協議，可以工作在免許可的2.4GHz工業、科學和醫療(ISM)頻段，也有芯片使用藍牙協議(IEEE802.15.1)。芯科實驗室有限公司(Silicon Laboratories)日前新增的低功耗無線嵌入式產品—Ember ZigBee解決方案就是其中一例。

完整Ember ZigBee解決方案包括EM35x SoC、網絡協處理器(NCP)產品以及EmberZNet PRO軟件。Silicon Labs Ember ZigBee解決方案總經理Bob LeFort認為，Ember ZigBee平臺是“目前2.4GHz無線網絡中最全面完整，并且特性最為豐富的ZigBee解決方案”，將有助于設計人員開發向快速增長的物聯網市場(智能能源、家庭自動化、安全、照明)，開發出高性能、低功耗和可靠的2.4GHz無線網絡解決方案。

支持他做出上述判斷的理由包括：

● EM35x集成2.4GHz IEEE 802.15.4收發器和+8dBm功率放大器、ARM Cortex-M3內核、192kB Flash存儲器和12kB RAM。既可作為SoC部署，用于成本敏感的低功耗傳感器網絡以及其他簡易連接裝置，也可在復雜應用中配置為NCP，在高性能應用處理器上運行。Linear稱，相比其它ZigBee解決方案，Ember ZigBee器件的電池壽命至少延長25%。

● 經過檢驗的EmberZNet PRO軟件在更大、更具挑戰性的網絡中表現出了極強的穩固性、可擴展性和易用性。作為協議棧輔助工具，Ember桌面環境軟件可以為開發人員提供成熟的圖形界面和調試工具，以及針對ZigBee智能能源、家居自動化和照明鏈路配置的應用模板，由此縮短設計時間。

Bob LeFort同時表示，Zigbee聯盟預計將于2013年推出基于IP的ZigBee和Sub-GHz技術。因為Zigbee如果不能夠接入到IP互聯網，它所能發揮的價值就會被極大削弱。所以，如何把所有Zigbee網絡節點上的信息接入互聯網，使用戶能夠非常方便、且安全的去訪問和控制Zigbee節點是非常必要的。

藍牙4.0，讓智能生活更完美

為了協助SIG的成員、分銷商及消費者更好的識別具有藍牙4.0版本兼容性的新設備，藍牙技術聯盟(SIG)于2011年增加Bluetooth Smart Ready和Bluetooth Smart兩個全新商標。其中，Bluetooth Smart Ready設備包括手機、平板電腦、個人電腦及電視機等處于消費者互聯世界核心的電子設備，可以執行藍牙4.0版本雙模無線標準；而Bluetooth Smart設備則涵蓋低功耗藍牙4.0版本單模無線標準的設備，包括心率監測儀、計步器等使用紐扣式電池，以及用于收集特定信息的感應器類電子設備。

而微軟Windows 8系統日前宣布全面支持藍牙4.0則更是為SIG今后的推廣注入了強心劑。這意味著藍牙4.0可在任何使用Windows 8 的產品上運行，例如新款Surface平板電腦即為Bluetooth Smart Ready產品，它可以連接到諸如無線音箱等大家所熟悉的藍牙設備。

Windows 8對藍牙4.0技術在操作系統層級的支持，促使眾多軟件與硬件開發商開始進軍這個價值數十億美元的藍牙產品市場。App開發者使用一個API即可將Bluetooth Smart低耗能傳感器傳來的數據傳送到Bluetooth Smart Ready產品的應用程序上，例如將健身或醫療設備上的數據傳送到微軟Surface上。“已經有OEM廠商將藍牙傳感器裝在牙刷中，刷牙的數據就可以發送到搭載Bluetooth Smart Ready的終端設備上。這樣，父母就可以每天監測到孩子在家刷牙的次數、時長等參數，非常有趣。”SIG首席營銷官卓文泰(Suke Jawanda)說。

再例如，現今世界各地約有2億8千萬糖尿病患者，只要透過載有藍牙技術的血糖儀，他們便可以把自己的血糖讀數傳送至移動電話、平板電腦或個人電腦內儲存，并且透過在設備內的系統程式進行數據分析，再將數據轉化為圖表，從而紀錄及分析他們每周、每月以至每年的血糖讀數。這將為現有醫療用戶、醫療設備制造商和應用程序開發者開啟全新的應用體驗及龐大的商機。

據SIG大中華區技術市場經理呂榮良透露，在目前SIG制定的“核心規范藍圖設計”中，一項名為“Budapest”的核心版本非常引人關注。它將包括藍牙經典增強功能(Piconet時鐘調整、插槽可用性屏蔽、時鐘微調、低延遲重新連接和安全連接)，以及藍牙低耗能增強功能(安全連接、L2CAP面向連接信道、多任務處理通知與指示、公共室內定位、增強隱私等)。而在未來幾個月中，其它如動態血糖監測、環境感應、室內定位、位置與導航、網絡可用性、脈搏血氧計、傳感器互聯網協議、3D同步模式等大量規范藍圖設計文件都將陸續出臺。

“通過藍牙連接將云數據安全傳輸到網絡服務和應用中，是云計算乃至物聯網的重要組成部分”Suke Jawanda表示。根據SIG的預測，藍牙技術大規模生態系統預計將在五年內取得引人注目的成果，據估算在2017年前藍牙設備的出貨量將累積達到200億。“SIG全球目前擁有17000家成員公司，在中國擁有1200家成員，并且以每個月20%的速度增長，這也是我們加大3倍的力度投入中國市場的原因。”

SIG首席營銷官卓文泰